Задание №19 — ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Два одинаковых сосуда наполнены молоком. Первый сосуд накрыли сухой марлевой салфеткой, а второй сосуд накрыли марлевой салфеткой, края которой опустили в воду. В каком сосуде молоко дольше не прокиснет в жаркий день? Ответ поясните.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение.
Для ответа на этот вопрос необходимо рассмотреть физические процессы, происходящие на поверхности сосудов в жаркий день.
1. Физическое явление: В основе данной задачи лежит процесс испарения жидкости. Испарение — это переход молекул с поверхности жидкости в газообразное состояние. Этот процесс сопровождается поглощением энергии, так как жидкость покидают самые «быстрые» молекулы с наибольшей кинетической энергией. В результате средняя кинетическая энергия оставшихся молекул уменьшается, и температура жидкости понижается.
2. Анализ условий:
— В первом сосуде сухая марля просто ограничивает контакт молока с пылью, но не оказывает существенного влияния на его температуру. Температура молока в нём будет близка к температуре окружающего воздуха.
— Во втором сосуде края марли опущены в воду. Благодаря капиллярному эффекту вода поднимается по волокнам марли и пропитывает её целиком. Таким образом, второй сосуд оказывается обёрнут слоем влажной ткани.
3. Связь с биологическим процессом: В жаркий день вода с поверхности влажной марли начинает интенсивно испаряться. На испарение воды расходуется теплота, которая отбирается в том числе и от сосуда с молоком. Вследствие этого температура молока во втором сосуде будет ниже, чем в первом. Прокисание молока — это биологический процесс развития молочнокислых бактерий, скорость которого напрямую зависит от температуры: чем ниже температура, тем медленнее размножаются бактерии.
4. Вывод: Так как во втором сосуде за счёт испарения воды поддерживается более низкая температура, молоко в нём будет оставаться свежим дольше.
Ответ: Во втором сосуде (накрытом влажной марлей). Испарение воды с поверхности марли приводит к охлаждению сосуда, а при более низкой температуре процессы жизнедеятельности бактерий замедляются, и молоко дольше не киснет.
Источник: ФИПИ