Агрегатные… — Задание Физика 8 Класс №00049383

Чтобы костёр горел, нужны две вещи: высокая температура дров и доступ воздуха. Вода мешает и тому и другому.

Попав на горячие дрова, вода нагревается и испаряется. На это она забирает теплоту у дров, и те остывают. А пар, который образуется, занимает намного больший объём и оттесняет воздух от пламени.

Теперь сравним запас. Считаем на $1$ кг, $c=4200$ Дж/(кг·°С), $L=2{,}3$ МДж/кг. Холодной воде при $20\ {}^\circ\text{С}$ нужно нагреться на $80$ °С и испариться:

$$Q=4200\cdot 1\cdot 80+2\,300\,000=2\,636\,000\text{ Дж}.$$

Кипятку нужно только испариться, то есть $2\,300\,000$ Дж. Получается, что холодная вода заберёт немного больше.

Но вопрос про скорость. Отношение этих теплот равно $2\,300\,000:2\,636\,000\approx 0{,}87$, так что по запасу кипяток уступает всего около $13$ %. Зато он становится паром сразу, а холодная вода сначала тратит время на нагрев. Паровая завеса от кипятка появляется раньше, поэтому он гасит быстрее.

Проверим себя честной оговоркой. Это сравнение при одинаковом количестве воды. На настоящем пожаре льют то, чего много: большая струя холодной воды всё равно сильнее маленькой кружки кипятка.