Тепловые Явления — Задание 19 ОГЭ по физике №00040540

Условия опыта. Два одинаковых сосуда, одинаковое количество воды, одинаковые плитки, одинаковая стартовая комнатная температура и нормальное атмосферное давление. Отличие ровно одно: в первом сосуде вода свежая, из-под крана, а во втором — та, которую перед этим долго кипятили и остудили. Значит, ответ обязан упираться именно в это различие.

Чем сырая вода отличается от кипячёной. В обычной сырой воде растворён воздух — тот самый, которым дышат рыбы. Растворимость газов падает при нагревании, поэтому при долгом кипячении воздух из воды уходит: прокипячённая вода почти лишена растворённого газа.

Как начинается кипение. Кипение — это парообразование по всему объёму: внутри жидкости должны появиться и вырасти пузырьки пара. Но пузырёк не может родиться «из ничего»: ему нужен зародыш — крошечный готовый пузырёк газа, например у стенки сосуда или на пылинке. Растворённый в воде воздух при нагревании как раз и выделяется такими пузырьками (их видно на стенках чайника задолго до кипения). Внутрь этих пузырьков испаряется вода, они растут, всплывают — начинается кипение.

Что происходит в каждом сосуде.

• Первый сосуд, сырая вода: воздуха в ней много, пузырьков-зародышей полно, и как только температура доходит до $100$ °С, кипение сразу же разворачивается.
• Второй сосуд, кипячёная вода: газа почти нет, зародышей мало. Вода успевает нагреться выше $100$ °С (это называется перегревом), прежде чем кипение всё-таки начнётся, — и на этот дополнительный нагрев уходит лишнее время.

Вывод. Быстрее закипит вода в первом сосуде — свеженалитая сырая.