Global EE

Тепловые Явления — Задание 19 ОГЭ по физике №00048664

Задание №19. Качественная Задача

Тепловые Явления

№2. Задание 19

ID: 00048664

В два одинаковых блюдца налили одинаковые объёмы воды. Одно блюдце с водой оставили на открытом воздухе в комнате, а второе блюдце поставили под колокол воздушного насоса, с помощью которого из-под колокола откачали немного воздуха. В каком из блюдец — первом или втором — будет быстрее испаряться вода? Ответ поясните.

Источник: СтатГрад 17.11.2022

Решение

Что тут происходит: два одинаковых блюдца с одинаковой водой, но над одним — обычный воздух комнаты, а над другим — разреженный воздух под колоколом. Сравниваем быстроту испарения.

Шаг 1 — что такое испарение. Молекулы воды всё время движутся с разными скоростями. Самые быстрые из них у поверхности преодолевают притяжение соседей и вылетают наружу — это и есть испарение. Но вылетевшая молекула может и вернуться: столкнётся с молекулой воздуха, отскочит назад и снова попадёт в воду.

Шаг 2 — чем отличается воздух под колоколом. Насос откачал часть воздуха, значит, молекул воздуха над вторым блюдцем стало меньше и давление там ниже, чем в комнате.

Шаг 3 — что это даёт. Вода в блюдцах одинаковая, поэтому молекулы вылетают с поверхности одинаково часто. А вот вернуться назад вылетевшей молекуле под колоколом труднее: на её пути реже попадаются молекулы воздуха, она реже отскакивает обратно и дальше уходит от поверхности. Значит, из второго блюдца за то же время в итоге улетает больше молекул.

Вывод: быстрее будет испаряться вода во втором блюдце — под колоколом воздушного насоса.

Проверим себя: если откачивать воздух всё сильнее, давление может стать настолько низким, что вода закипит даже при комнатной температуре. Это тот же эффект в крайней форме: чем меньше давление над водой, тем легче молекулам её покинуть.

Ответ

Во втором (под колоколом): там меньше давление и меньше молекул воздуха, поэтому молекулы воды, вылетевшие с поверхности, реже сталкиваются с молекулами воздуха и реже возвращаются обратно в воду.
Другие задания по теме «Тепловые Явления» (8)