Задание №3 — ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для того чтобы понять, почему вода в сосуде с пористыми стенками охлаждается, разберём физические процессы, происходящие в данной системе:

1. Особенности сосуда: Стенки из необожжённой глины имеют микроскопические поры. Через эти поры вода изнутри сосуда медленно просачивается на его внешнюю поверхность, делая её влажной.

2. Физическое явление: Оказавшись на внешней поверхности сосуда, вода начинает переходить из жидкого состояния в газообразное. Этот процесс называется испарением.

3. Энергетический аспект: Испарение происходит за счёт того, что жидкость покидают самые быстрые молекулы, обладающие наибольшей кинетической энергией. Чтобы эти молекулы могли преодолеть силы межмолекулярного притяжения и оторваться от поверхности, совершается работа, на которую затрачивается внутренняя энергия самой жидкости.

4. Результат: Поскольку средняя кинетическая энергия оставшихся молекул уменьшается, температура воды в сосуде понижается. Таким образом, постоянное испарение воды с поверхности пористого сосуда эффективно отводит тепло от воды внутри него.

Рассмотрим предложенные варианты:
1) Испарение воды — верно, именно этот процесс требует поглощения энергии и ведёт к охлаждению.
2) Явление смачивания — описывает взаимодействие жидкости с поверхностью, но само по себе не вызывает изменения температуры.
3) Конденсация водяного пара — это процесс, обратный испарению, при котором энергия, наоборот, выделяется, что привело бы к нагреву.
4) Явление диффузии — это процесс взаимного проникновения молекул веществ, он не является основной причиной охлаждения в данном случае.

Ответ: 1

Источник: ФИПИ