Global EE

Агрегатные… — Задание Физика 8 Класс №00049661

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Агрегатные Состояния Вещества

№2. Задание без номера

ID: 00049661

Если кратковременно коснуться мокрым пальцем горячего утюга, то мы не чувствуем ожог. Почему?

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

Так проверяют утюг много лет: послюнявил палец, коснулся и услышал шипение. Больно не было. Подумай, что случилось за эту долю секунды.

Подошва утюга намного горячее $100$ °С, поэтому вода на пальце, коснувшись её, почти сразу закипает и превращается в пар. Это и есть шипение.

На превращение воды в пар нужно очень много энергии. Сравним: удельная теплота парообразования воды $2{,}3$ МДж/кг, а удельная теплоёмкость $4200$ Дж/(кг·°С). Получается:

$$\dfrac{2\,300\,000}{4200}\approx 548.$$

Смотри, что это значит: на превращение килограмма воды в пар уходит столько же энергии, сколько ушло бы на нагрев его примерно на $548$ градусов, если бы вода могла столько нагреваться. То есть энергия, идущая от утюга, сначала почти вся расходуется на кипение тонкого слоя, а не на кожу.

Ещё одно важное обстоятельство. Между пальцем и подошвой на мгновение появляется слой пара, а пар очень плохо проводит теплоту. Он работает как тонкая прокладка.

Проверим себя контрпримером: слово «кратковременно» в условии не случайно. Прижми палец надолго, и вода быстро кончится. Защита исчезнет, а ожог будет настоящий. Значит, спасает именно запас воды на коже и короткое время.

Ответ

Вода на пальце при касании сразу испаряется и забирает у утюга большую порцию энергии, поэтому до кожи она почти не доходит. Слой пара к тому же плохо проводит теплоту. За короткое время кожа не успевает нагреться.
Другие задания по теме «Агрегатные Состояния Вещества» (8)