Evaporarea apei LEIFIphysik

Evaporarea apei

Nivel de dificultate: sarcină dificilă

cdot mathrm

a) Calculați câtă energie aveți nevoie pentru a fierbe \ (m = 100 \, \ rm \) apă din \ (\ vartheta_ \ text = 30 \, \ rmC> \) și apoi pentru a o evapora complet.

b) O persoană poate suporta temperaturi de până la 60 ° C în aer uscat fără a fi afectată. Ar fi opărit în apă la aceeași temperatură.

Explicați acest fapt fizic.

Dimensiuni necesare:
Capacitatea termică specifică a apei: \ (c _> = 42 \, \ rm ^ C >> \)
Energia specifică de evaporare a apei: \ (r _> = 2260 \, \ rm> \)

soluţie

a) Energia necesară \ (\ Delta E \) este compusă din energia necesară încălzirii și energia necesară evaporării: \ [\ Delta E = c_ \ text \ cdot m \ cdot \ left (\ vartheta_ \ text - \ vartheta_ \ text \ right) + 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) Când umiditatea este ridicată, oamenii transpiră și transpirația se evaporă de pe suprafața pielii. Temperatura corpului este redusă prin îndepărtarea căldurii de evaporare, se previne o creștere care pune viața în pericol, iar pielea este protejată de arsuri.

Cu toate acestea, în apa caldă nu poate avea loc evaporarea și, prin urmare, nu scade temperatura pielii. Opărirea apare la suprafața corpului.