Объяснение особенностей протекания физических явлений · 72 задания
- Задание №5№5
Существует много способов (физических и химических) для разделения смесей. На рисунке представлен один из физических способов разделения смесей. Можно…
Магнитное поле магнита
- Задание №5№5
В теплоизолированной картонной трубке длиной 1 м находится небольшое количество свинцовой дроби. Трубку в вертикальной плоскости переворачивают n раз…
Количество теплоты. Теплоёмкость
- Задание №5№5
Лёгкий алюминиевый шарик, подвешенный на нити, притянулся к поднесённой заряженной стеклянной палочке (см. рисунок). Можно ли сделать однозначный выво…
Проводники и диэлектрики
- Задание №5№5
Изучая колебания пружинного маятника, ученик собрал из пружин разной жёсткости и грузов одинаковой массы четыре установки (см. рисунок). Какую из указ…
Маятники
- Задание №5№5
Необходимо экспериментально установить, зависит ли период колебаний математического маятника от длины нити. Какую из указанных на рисунке пар маятнико…
Маятники
- Задание №5№5
Греческий учёный Герон, живший в I в. н.э., написал несколько книг об инженерном деле. В них он описывал самые разные изобретения, в том числе так наз…
Закон сохранения импульса
- Задание №5№5
Даша на белом листе бумаги красным карандашом нарисовала цветок. Что она увидит, рассматривая при солнечном свете листок с рисунком через зелёный филь…
Явления в природе
- Задание №5№5
Горячий чайник какого цвета – чёрного или белого – при прочих равных условиях остывает быстрее и почему? 1) белый, так как его теплопроводность выше 2…
Виды теплопередачи
- Задание №5№5
На белой бумаге красными чернилами написан текст. Удастся ли ученику прочесть текст через фильтр красного цвета? 1) Не удастся: ученик увидит просто л…
Дисперсия света
- Задание №5№5
Какой снег – грязный или чистый – при прочих равных условиях тает быстрее в солнечную погоду и почему? 1) грязный снег, так как он отражает солнечные…
Виды теплопередачи
- Задание №5№5
Если пластмассовой расчёской тщательно расчесать сухие волосы, а затем поднести расчёску к тонкой струе воды, то можно видеть, как струя изгибается в…
Электризация тел
- Задание №5№5
Два одинаковых бруска льда внесли в тёплое помещение. Первый брусок оставили открытым, а второй обернули шерстяным шарфом, находившимся в том же помещ…
Виды теплопередачи
Ученику требуется ответить на вопрос: «Что и почему обжигает кожу сильнее: вода или водяной пар одинаковой массы при одной и той же температуре?»
Выберите верное утверждение, которое ученик должен включить в ответ.
Правильный ответ
3
Пояснение
Решение.
Для того чтобы ответить на вопрос, какое вещество обжигает сильнее, необходимо сравнить количество теплоты, которое передаётся коже при контакте с водой и водяным паром при одинаковой температуре (например, при 100 °C).
1. Рассмотрим процесс при контакте с горячей водой. Если вода попадает на кожу, она начинает остывать, отдавая тепло. Количество теплоты, выделяемое при охлаждении воды массой m, рассчитывается по формуле: Qохл=c⋅m⋅Δt, где c — удельная теплоёмкость воды, а Δt — изменение температуры.
2. Рассмотрим процесс при контакте с водяным паром. Прежде чем начать остывать как вода, пар должен сначала перейти из газообразного состояния в жидкое. Этот процесс называется конденсацией. При конденсации пара выделяется огромное количество энергии. Количество теплоты, выделяющееся при превращении пара в воду при постоянной температуре, рассчитывается по формуле: Qконд=L⋅m, где L — удельная теплота парообразования (для воды она очень велика и составляет около 2,3⋅106 Дж/кг).
3. Таким образом, при попадании на кожу пара, он сначала конденсируется, отдавая коже энергию Qконд, и только после этого превращается в горячую воду, которая продолжает отдавать тепло при остывании. Суммарная энергия, передаваемая коже паром, значительно больше, чем энергия, передаваемая просто горячей водой той же массы.
4. Следовательно, водяной пар обжигает сильнее именно из-за дополнительной энергии, выделяющейся в процессе фазового перехода (конденсации).
Ответ: 3
Источник: ФИПИ