Тепловые Явления — Задание 19 ОГЭ по физике №00040322

Что дано

Два одинаковых сосуда с молоком в жаркий день:

• первый накрыт сухой марлевой салфеткой;
• второй накрыт марлей, края которой опущены в воду.

Идея

Молоко киснет тем быстрее, чем оно теплее, — значит выиграет тот сосуд, в котором молоко останется холоднее. Вопрос физический: за счёт чего можно охлаждать молоко в жару без холодильника?

Первый сосуд

Сухая марля просто лежит сверху. Она защищает от пыли и мух, но с точки зрения тепла почти ничего не делает: молоко постепенно нагревается до температуры окружающего воздуха.

Второй сосуд

Здесь работают сразу два физических явления.

1. Капиллярность. Марля — ткань из множества тончайших каналов-капилляров. Вода эту ткань смачивает, то есть её молекулы притягиваются к волокнам сильнее, чем друг к другу. В смачиваемом капилляре жидкость сама поднимается вверх без всякого насоса — поэтому вода из посуды поднимается по опущенным краям марли и пропитывает всю салфетку.

2. Испарение и его охлаждающее действие. С поверхности мокрой марли непрерывно испаряется вода: самые быстрые молекулы улетают. Улетая, они уносят с собой свою кинетическую энергию — значит средняя скорость движения оставшихся молекул падает, и жидкость охлаждается. Недостающую энергию она забирает у соседей: у самой марли и у молока под ней. В жару испарение идёт особенно интенсивно, так что охлаждение получается заметным.

Работает эта «холодильная установка» непрерывно: сколько воды испарилось, столько же подтягивается по капиллярам снизу.

Вывод

Во втором сосуде молоко всё время подохлаждается за счёт испарения воды с марли, поэтому его температура ниже, чем в первом, и прокиснет оно позже. Этим приёмом издавна пользовались в жарких краях, обёртывая мокрой тканью кувшины с водой и продуктами.