Odparovanie vody LEIFIphysik

Odparovanie vody

Úroveň náročnosti: ťažká úloha

cdot mathrm

a) Vypočítajte, koľko energie potrebujete na varenie \ (m = 100 \, \ rm \) vody z \ (\ vartheta_ \ text = 30 \, \ rmC> \) a potom na úplné odparenie.

b) Osoba môže na suchom vzduchu vydržať teplotu až 60 ° C bez toho, aby jej niekto ublížil. Obaril by sa vo vode pri rovnakej teplote.

Vysvetlite túto skutočnosť fyzicky.

Požadované veľkosti:
Merná tepelná kapacita vody: \ (c _> = 42 \, \ rm ^ C >> \)
Špecifická energia odparovania vody: \ (r _> = 2260 \, \ rm> \)

Riešenie

a) Potrebná energia \ (\ Delta E \) je tvorená energiou potrebnou na vykurovanie a energiou potrebnou na odparenie: \ [\ Delta E = c_ \ text \ cdot m \ cdot \ left (\ vartheta_ \ text - \ vartheta_ \ text \ vpravo) + r_> \ cdot m \\\ Delta E = 42 \, \ mathrmC >> \ cdot 100 \, \ mathrm \ cdot \ left (100 \, \ mathrmC> - 30 \, \ mathrmC > \ right) + 2260 \, \ mathrm> \ cdot 100 \, \ mathrm \\\ Delta E = 294 \, \ mathrm + 226 \, \ mathrm \ quad \ Leftrightarrow \ quad \ Delta E = 2554 \ cdot 10 ^ 4 \, \ mathrm \]

b) Pri vysokej vlhkosti sa ľudia potia a pot sa odparuje z povrchu kože. Teplota tela sa zníži odvodom výparného tepla, zabráni sa život ohrozujúcemu zvýšeniu teploty tela a pokožka je chránená pred popáleninami.

Naproti tomu v teplej vode nedochádza k odparovaniu, a teda ani k znižovaniu teploty pokožky. Na povrchu tela sa vyskytujú opareniny.