Агрегатные… — Задание Физика 8 Класс №00049401

Инструмент охлаждается, когда жидкость забирает у него энергию. Сильнее всего она забирает энергию, когда испаряется, а скорость испарения зависит от площади поверхности: молекулы вылетают только с неё.

Представь одну и ту же массу жидкости: один кубик с ребром $1$ см раздробили на кубики с ребром $1$ мм. Площадь поверхности большого кубика равна

$$S_1=6\cdot 1\cdot 1=6\text{ см}^2.$$

Маленьких кубиков получится $1000$, у каждого площадь $6\cdot 0{,}1\cdot 0{,}1=0{,}06\text{ см}^2$. Вместе они дают

$$S_2=1000\cdot 0{,}06=60\text{ см}^2.$$

Поверхность выросла в $10$ раз, значит, и испаряться жидкость может намного быстрее. У воздуха тут вторая работа: он уносит пар от инструмента, и новые молекулы вылетают свободнее.

Проверим себя другой меркой: сплошная струя в основном просто нагревается и стекает, унося с каждого килограмма при нагреве на $50$ °С около $0{,}2$ МДж, если это вода. Испарившийся килограмм воды забрал бы $2{,}3$ МДж, то есть примерно в $11$ раз больше.