Global EE

Агрегатные… — Задание Физика 8 Класс №00049654

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Агрегатные Состояния Вещества

№2. Задание без номера

ID: 00049654

Исследования показывают, что человек начинает ощущать перегрев тела во влажном воздухе при температуре $30\ {}^\circ\text{С}$, а в сухом — при температуре $40\ {}^\circ\text{С}$. Почему в сухом воздухе легче переносится жара?

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

Вот что удивляет: в сухом воздухе человек терпит на $10$ градусов больше. Заметь, сравнивают не термометры, а самочувствие тела. Значит, надо понять, как тело сбрасывает лишнюю энергию.

Когда воздух теплее кожи или почти такой же, просто отдавать ему теплоту не выходит. Остаётся один надёжный способ: пот. Он испаряется с кожи и забирает у неё энергию, потому что на превращение воды в пар нужна теплота.

Теперь про влажность. Над кожей молекулы воды летят в воздух, но часть возвращается обратно. Чем больше пара уже есть в воздухе, тем больше таких возвращений и тем медленнее испарение.

Посмотрим на примере при $30$ °С. Насыщенный пар при этой температуре имеет плотность $30{,}4\cdot 10^{-3}$ кг/м³. Возьмём условно два воздуха. При влажности $90\ \%$ свободного места для пара остаётся

$$30{,}4-27{,}36=3{,}04\text{ г/м}^3.$$

При влажности $30\ \%$ остаётся

$$30{,}4-9{,}12=21{,}28\text{ г/м}^3.$$

Во втором случае запас в семь раз больше: $21{,}28:3{,}04=7$. Пот там уходит легко, и тело остывает.

Вот и весь ответ: сухой воздух не мешает поту испаряться, а влажный мешает, поэтому во влажном перегрев приходит раньше.

Ответ

Тело в жару охлаждается в основном испарением пота, которое забирает энергию у кожи. В сухом воздухе пот испаряется быстро и охлаждает хорошо, а во влажном воздухе испарение идёт медленно, и тело перегревается раньше.
Другие задания по теме «Агрегатные Состояния Вещества» (8)