Агрегатные… — Задание Физика 8 Класс №00049419

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Агрегатные Состояния Вещества

№2. Задание без номера

ID: 00049419

Почему самовар не распаивается от горячих углей, если он наполнен водой, и распаивается, если в него забудут налить воды?

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

Части самовара соединены припоем: это сплав на основе олова, он плавится примерно при $200\ {}^\circ\text{С}$ . Если стенка нагреется выше этой отметки, припой потечёт, и самовар распаяется. Значит, тебе надо понять одно: до какой температуры нагреется стенка.

Самовар с водой. Угли отдают теплоту стенке, а стенка сразу передаёт её воде. Вода нагревается до $100\ {}^\circ\text{С}$ и закипает. При кипении её температура больше не растёт, сколько ни добавляй углей: вся лишняя теплота идёт на превращение воды в пар.

Вода всё время забирает теплоту у стенки, поэтому стенка остаётся лишь немного горячее $100\ {}^\circ\text{С}$ . До температуры плавления припоя далеко.

Самовар без воды. Теперь теплоту забирает только воздух, а он отводит её очень плохо. Энергия от углей копится в металле, и температура стенки растёт дальше $100\ {}^\circ\text{С}$ , пока не перейдёт через температуру плавления припоя. Припой течёт.

Тот же опыт на кухне: бумажная коробочка с водой на плите не сгорает, пока в ней есть вода, потому что вода не даёт бумаге нагреться до температуры, при которой та загорается.

Ответ

С водой стенки не нагреваются намного выше 100 °С: теплота уходит в воду, которая кипит при постоянной температуре, а это ниже температуры плавления припоя. Без воды теплоте некуда уходить, стенки нагреваются выше этой температуры, и припой плавится.

Другие задания по теме «Агрегатные Состояния Вещества» (8)