Тепловые Явления — Задание 18 ОГЭ по физике №00018542
Тепловые Явления
№2. Задание 18
ID: 00018542
Можно ли наблюдать туман, если известно, что температура и давление воздуха не изменились? Ответ поясните.
Туман
При определённых условиях водяные пары, находящиеся в воздухе, частично конденсируются, в результате чего и возникают водяные капельки тумана. Капельки воды имеют диаметр от $0{,}5$ до $100\,$мкм.
Возьмём сосуд, наполовину заполним водой и закроем крышкой. Наиболее быстрые молекулы воды, преодолев притяжение со стороны других молекул, выскакивают из воды и образуют пар над поверхностью воды. Этот процесс называется испарением воды. С другой стороны, молекулы водяного пара, сталкиваясь друг с другом и с другими молекулами воздуха, случайным образом могут оказаться у поверхности воды и перейти обратно в жидкость. Это конденсация пара. В конце концов, при данной температуре процессы испарения и конденсации взаимно компенсируются, то есть устанавливается состояние термодинамического равновесия. Водяной пар, находящийся в этом случае над поверхностью жидкости, называется насыщенным.
Если температуру повысить, то скорость испарения увеличивается, и равновесие устанавливается при большей плотности водяного пара. Таким образом, плотность насыщенного пара возрастает с увеличением температуры (см. рисунок).

Для возникновения тумана необходимо, чтобы пар стал не просто насыщенным, а пересыщенным. Водяной пар становится насыщенным (и пересыщенным) при достаточном охлаждении (процесс $AB$) или в процессе дополнительного испарения воды (процесс $AC$). Соответственно выпадающий туман называют туманом охлаждения и туманом испарения.
Второе условие, необходимое для образования тумана, — это наличие ядер (центров) конденсации. Роль ядер могут играть ионы, мельчайшие капельки воды, пылинки, частички сажи и другие мелкие загрязнения. Чем больше загрязнённость воздуха, тем большей плотностью отличаются туманы.
Источник: ФИПИ
Решение
По тексту, туман возникает, когда водяной пар в воздухе становится пересыщенным (и в воздухе есть центры конденсации). Сделать пар пересыщенным можно двумя путями, и оба показаны на графике стрелками из точки $A$.
Первый путь — охлаждение воздуха (процесс $AB$). Пара в воздухе столько же, но при более низкой температуре плотность насыщенного пара меньше, и имеющийся пар оказывается «лишним». Так получается туман охлаждения. По условию температура не менялась, значит, этот путь отпадает.
Второй путь — дополнительное испарение воды (процесс $AC$). Температура остаётся прежней, а пара в воздухе становится больше. Плотность пара растёт, доходит до плотности насыщенного пара при этой температуре и превышает её — пар становится пересыщенным. Так получается туман испарения.
Для второго пути менять температуру не нужно. Значит, туман наблюдать можно: если в воздух испарится дополнительная вода (например, над тёплой рекой или озером), возникнет туман испарения.
Ответ
Да, можно: это туман испарения — пар становится пересыщенным за счёт дополнительного испарения воды, без охлаждения.
Другие задания по теме «Тепловые Явления» (8)
- Задание 18 №00045346 — На рисунке представлен график зависимости температуры от времени в процессе…
- Задание 18 №00022520 — Масса радиоактивного изотопа углерода в степени 14 индекс 6 C в останках…
- Задание 18 №00021725 — Космонавт, находящийся в невесомости на космическом корабле, выдавил из тюбика…
- Задание 18 №00021722 — Изменится ли и, если изменится, то как, намокание древесины, если её натереть…
- Задание 18 №00018578 — Получится ли описанный в тексте опыт по режеляции льда, если его проводить при…
- Задание 18 №00018563 — Какой оттенок (голубоватый или красноватый) будет иметь источник белого света,…
- Задание 18 №00018559 — Где (сверху или сбоку от картины) лучше поместить светильник для освещения…
- Задание 18 №00018558 — Какую окраску имеют гало при преломлении белого света в кристалликах льда?…