Для чего в жарких странах напитки помещают в сосуды с пористыми стенками

Почему в жарких странах воду хранят в пористых глиняных сосудах?

Нам хорошо известно, что в глиняной посуде молоко, творог и сметана могут не портиться в течение нескольких дней. Поэтому такая посуда очень популярна в странах с жарким климатом, ведь в ней долгое время жидкость не нагревается.

Посуда из глины имеет пористую структуру, поэтому через микропоры вода просачивается наружу, а затем испаряется на внешнюю поверхность. При этом глиняный кувшин выглядит как запотевший. Влага испаряется в результате контакта с жаркими воздушными массами, а вокруг сосуда создается невидимая оболочка, сохраняющая содержимое в прохладном состоянии.

Зная эти свойства глиняной посуды, в восточных странах вино, воду и молоко хранили именно в ней. Холодильников тогда не было, а местные жители имели своеобразный термос, в котором жидкость сохраняла свою температуру в течение долгого времени. Причем температура в глиняном сосуде сохранялась и в тех случаях, если посуда попадала под прямые солнечные лучи.

Пористая посуда пропускает воду на внешнюю поверхность, а вода испаряется и отбирает тепло, охлаждает стенки сосуда, которые понижают температуру воды в сосуде. По этой причине очень часто посуду с непроницаемыми для воды стенками накрывают влажной тканью или смачивают водой.

Колодезная вода представляет собой воду, взятую из водоносных горизонтов. Чем глубже колодец, тем из более глубоких водных горизонтов взята вода, и тем она будет более свободной от всяких примесей, поэтому и примесь глины в этом случае будет безопасной, тем более, что и сама по себе глина является источником микроэлементов и часто используется в лечебных целях. Появление же примеси глины в воде из неглубоких колодцев может свидетельствовать о размывании слоя почвы, находящегося выше водоносного горизонта, и о том, что кроме глины в воду могут быть занесены и всякие загрязняющие вещества из почвы, в том числе и болезнетворные микробы, ядохимикаты, пестициды и др.Точную оценку могут дать только химический и бактериологический анализы воды.

Глина раскиснет и ляжет на дне стакана либо горкой, либо ровным слоем. Если потом воду в стакане взболтать, то глина поднимется однородной матовай мутью, которая будет постепенно оседать на дно, пока не осядет так же ровным слоем.

Очень интересный вопрос. На тему «Поверхностное натяжение».

В итоге шарик окажется на самой границе поверхности воды со стенкой банки. И он будет наполовину (наверное, чуть больше) погружен в воду.

Источник

Учебники

Журнал «Квант»

Общие

А так ли хорошо знакомы вам процессы испарение, кипение, плавление? // Квант. — 1987. — № 3. — С. 32-33.

По специальной договоренности с редколлегией и редакцией журнала «Квант»

Торопливо и обрадованно мальчик послюнил палец и, подняв, стал медленно поворачивать.
С той стороны, откуда неуловимо тянул ветерок, в пальце почувствовалось ощущение холода.
А. Серафимович «Лесная жизнь»

Содержание

К ним, разумеется, следует добавить и обратные процессы — конденсацию и кристаллизацию. Все вместе они характеризуют определенные изменения состояний вещества. Состояния эти вам хорошо знакомы: твердое, жидкое, газообразное. Однако ими не исчерпывается все многообразие возможных состояний. Со временем вы узнаете о плазме, о нейтронном состоянии вещества и о том, как к этим состояниям можно перейти. Пока же давайте займемся не экзотическими, а обыденными превращениями вещества, и окажется, что обыденные они лишь на первый взгляд.

Вопросы и задачи

Микроопыт

Повесьте на брусок льда два одинаковых груза: один на медной проволоке, другой — на капроновой леске того же диаметра. Что перережет лед быстрее? Почему?

Любопытно, что…

. существует лед, который обжег бы нам пальцы, если бы до него можно было дотронуться. Получают его под очень большим давлением, при котором вода переходит в твердое состояние при температуре значительно выше 0 °С.

. испаряться, минуя жидкое состояние могут и твердые тела. Наиболее известные примеры — испарение нафталина и йода, высыхание замерзшего белья.

. еще в 1754—55 годах шотландский химик Дж. Блэк открыл не только постоянство точки плавления льда, но и то, что термометр показывает одну и ту же температуру, несмотря на приток тепла, до тех пор, пока весь лед не растает. Отсюда Блэк пришел к понятию скрытой теплоты плавления, а позже установил и понятие скрытой теплоты парообразования.

Что читать в «Кванте»

Ответы

Микроопыт

Медная проволока перережет лед быстрее. Одна из причин, обуславливающих это явление,— хорошая теплопроводность меди, обеспечивающая подвод тепла из окружающей среды к месту контакта лед — медь.

Источник

§ 6.1. Испарение жидкостей

Молекулярно-кинетическая теория позволяет не только понять, почему вещество может находиться в газообразном, жидком и твердом состояниях, но и объяснить процесс перехода вещества из одного состояния в другое.

При любой температуре молекулы жидкости частично покидают ее поверхность. Происходит испарение жидкости.

Испарение

Повседневные наблюдения показывают, что количество воды, спирта, эфира, бензина, керосина и любой другой жидкости, содержащейся в открытом сосуде, постепенно уменьшается, а с течением времени жидкость и вовсе может исчезнуть. Например, хорошо закупоренный пузырек с чернилами может стоять в шкафу сколь угодно долго, и количество чернил в нем не меняется. Если же пузырек оставить открытым, то, заглянув в него через достаточно продолжительное время, мы увидим, что жидкости в нем нет.

В действительности жидкости бесследно не исчезают — они испаряются, т. е. превращаются в пар.

Те же наблюдения позволяют установить, что испарение происходит с поверхности жидкости при любой температуре. Скорость испарения тем больше, чем больше площадь свободной поверхности жидкости, выше ее температура и чем быстрее удаляются образовавшиеся над жидкостью пары. Поэтому чтобы белье быстрее высохло, его распрямляют, а не вешают скомканным. Белье быстрее высыхает при более высокой температуре воздуха и на ветру. Испарение также ускоряется при уменьшении внешнего давления, вернее при уменьшении давления водяных паров, содержащихся в окружающей среде.

Скорость испарения различных жидкостей различна. Эфир испаряется быстрее бензина, а бензин быстрее спирта. Все эти три жидкости, называемые летучими, испаряются быстрее воды. Поэтому их следует содержать в хорошо закрывающихся сосудах. Ртуть — очень медленно испаряющаяся жидкость.

Молекулярная картина испарения

Молекулы жидкости участвуют в хаотическом движении. При этом чем выше температура жидкости, тем интенсивнее движутся молекулы, тем больше их кинетическая энергия. Но средняя кинетическая энергия молекул имеет при заданной температуре определенное значение. У каждой молекулы энергия в данный момент может оказаться как меньше, так и больше средней. Кинетическая энергия некоторых молекул в какой-то момент может стать столь большой, что они окажутся способными вылететь из жидкости, преодолев силы притяжения остальных молекул (рис. 6.1). В этом и состоит процесс испарения.

Молекулярно-кинетическая теория позволяет объяснить условия, ускоряющие процесс испарения. Чем больше площадь свободной поверхности жидкости, тем больше число вылетающих молекул, тем быстрее происходит испарение. Чем выше температура жидкости, тем большее число молекул обладает достаточной для вылета из жидкости кинетической энергией.

Конденсация пара

Вылетевшая с поверхности жидкости молекула принимает участие в хаотическом тепловом движении молекул пара. Беспорядочно двигаясь, она может навсегда удалиться от поверхности жидкости в открытом сосуде, но может и вернуться снова в жидкость. Этот процесс превращения пара в жидкость, обратный процессу испарения, называют конденсацией (от позднелатинского слова condensatio — уплотнение, сгущение). Если поток воздуха над сосудом (ветер) уносит с собой образовавшиеся пары жидкости, то жидкость испаряется быстрее, так как уменьшаются шансы молекулы пара вновь вернуться в жидкость.

Охлаждение при испарении

При испарении жидкость покидают молекулы, кинетическая энергия которых больше их средней кинетической энергии. Поэтому среднее значение кинетической энергии остающихся молекул жидкости уменьшается. А это означает понижение температуры испаряющейся жидкости. Вот почему вы чувствуете, что в жаркий летний день становится прохладно сразу после купания. Испарение воды с поверхности тела приводит к охлаждению его. Известно также, что в мокрой одежде холоднее, чем в сухой, особенно при ветре. Очень сильное охлаждение получается, если испарение происходит быстро. При быстром испарении эфира при атмосферном давлении может произойти охлаждение ниже О °С. Это можно обнаружить так. В вогнутое очковое стекло надо налить немного эфира и поставить его на стол, смоченный водой. При быстром испарении эфира (испарение ускоряют продуванием воздуха над эфиром) стеклышко примерзает к поверхности стола. Охлаждением при испарении летучих жидкостей пользуются врачи, когда нужно заморозить кожу больного, чтобы сделать ее нечувствительной к боли.

В жарких странах для охлаждения воды ее обычно содержат в пористых глиняных сосудах. Вода, просачивающаяся через поры сосуда, испаряется, охлаждая воду в сосуде.

Если лишить жидкость возможности испаряться, то охлаждение ее будет происходить гораздо медленнее. Вспомните, как долго остывает жирный суп. Слой жира на его поверхности мешает выходу быстрых молекул воды. Жидкость почти не испаряется, и ее температура падает медленно (сам жир испаряется крайне медленно, так как его большие молекулы более прочно сцеплены друг с другом, чем молекулы воды).

Испарение твердых тел

Испаряются не только жидкости, но и твердые тела. Молекулы, которые расположены у поверхности твердого тела и имеют достаточную кинетическую энергию, способны покинуть тело. Процесс перехода вещества из твердого состояния непосредственно в газообразное называется сублимацией или возгонкой.

Например, нафталин или камфара испаряются при комнатной температуре и нормальном давлении, минуя жидкое состояние. Точно так же испаряются кристаллы брома или иода, особенно если их подогреть. Испаряется также лед. Если влажное белье развесить на морозе, то вода замерзает, а затем лед испаряется, и белье высыхает.

Источник

Испарение, плавление, кристаллизация. Викторина.

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

1. В жарких странах напитки помещают в пористые сосуды. Зачем?

2. Свежеиспеченный хлеб весит больше, чем тот же хлеб остывший. Почему?

3. Для чего, желая скорее высушить пол, на который пролита вода, ее растирают по полу?

4. Когда, купаясь в жаркий день, вы входите в воду, она кажется холоднее воздуха, а когда выходите, то наоборот. Почему?

5. Будет ли кипеть вода в стакане, плавающем в сосуде с кипящей водой?

6. Можно ли заставить воду кипеть без нагревания?

7. Люди научились обрабатывать бронзу раньше, чем железо? Чем это можно объяснить?

8. Почему пруды замерзают раньше рек?

9. Можно ли расплавить кусок свинца, лежащий в воде?

10. Почему лед тает не сразу, если его внести в натопленную комнату?

11. Повесьте на брусок льда два одинаковых груза: один на медной проволоке, другой – на капроновой леске такого же диаметра. Что перережет лед быстрее? Почему?

12. На графике показано, как изменяются со временем температура металла и стекла. Который из графиков относится к металлу и который к стеклу?

13. Кристаллизация вещества сопровождается выделением тепла, хотя температура затвердевающего вещества не понижается. За счет чего выделяется тепло?

14. Почему зимой на внутренней стороне окон в автобусах, троллейбусах образуется лед?

15. Почему на берегах больших рек, озер, морей осенью теплее, а весной холоднее?

Для организации мини-викторины класс делится на два звена и предлагается ответить на вопросы на скорость с 1 по 10.

Первое звено отвечает на нечетные, а второе на четные вопросы. Остальные вопросы – резерв для наиболее сильных учеников.

1. На поверхности пористого сосуда выступает вода, происходит испарение и, как следствие, понижение температуры.

2. Свежеиспеченный хлеб весит больше, чем тот же хлеб остывший, т.к. он содержит больше воды. Из остывшего хлеба часть воды испарилась.

3. При растирании воды увеличивается площадь испарения и вода испаряется быстрее, так как чем больше площадь, тем интенсивнее испарение.

4. Температура воды значительно ниже температуры тела и вода субъективно ощущается холоднее, а когда вы выходите из воды происходит интенсивное испарение со всей поверхности тела, температура тела понижается и разность температуры тела и воды меньше и субъективно температура воды ощущается выше, то есть вода кажется теплее.

5. Нет, так как не будет притока тепла.

6. Да. Понижая давление воздуха над водой можно существенно понизить температуру кипения. Давление водяного пара в пузырьках быстрее достигнет внешнего давления

7.Температура плавления стали значительно выше, что затрудняло её получение.

8. В реках течение препятствует кристаллизации (замерзанию) воды. В прудах вода неподвижна и замерзание происходит быстрее.

9. Температура плавления свинца 327 0 С, температура кипения воды 100 0 С. Кипение происходит при постоянной температуре, так как подводимая энергия идёт на переход воды из жидкого состояния в газообразное. Свинец будет нагреваться выше 100 0 С когда вся вода выкипит.

10. Внесённый лёд имеет температуру ниже нуля и плавлении начнётся через некоторое время, кода температура льда повысится до температуры плавления, то есть до 0 0 С.

11. Медная проволока, так как медь обладая большой теплопроводностью будет поглощать и подводить тепло больше, чем капроновая нить к месту контакта со льдом.

12. Стекло аморфное вещество и не имеет температуры плавления и будет постепенно размягчаться без перехода из твёрдого состояния в жидкое – стеклу соответствует первый график. Металл плавится при достижении температуры плавления и при переходе из твёрдого состояния в жидкое происходит температура не изменяется, поэтому металлу соответствует второй график.

13. Кристаллизация вещества сопровождается выделением тепла, так как внутренняя энергия в жидком состоянии выше (молекулы движутся интенсивнее), чем в твёрдом и при кристаллизации происходит уменьшение внутренней энергия и её выделение.

14. На внутренней стороне окон зимой в автобусах и троллейбусах происходит конденсация водяных паров, содержащихся в воздухе и, так как температура стекла окон ниже 0 0 С, то вода замерзает (кристаллизуется) и образуется лёд.

15. На берегах больших рек, озер, морей осенью теплее, так как при замерзании (кристаллизации) воды тепло выделяется, а весной при таянье (плавлении) льда происходит поглощение тепла и на берегах больших водоёмов холоднее?

Источник

Кипение и конденсация

Нальём в сосуд чистую воду и поместим над горелкой. Вскоре на дне и стенках сосуда мы заметим мелкие пузырьки. Они содержат водяной пар и воздух, который всегда растворён в воде.

Рассмотрим пузырёк, возникающий у горячего дна сосуда. Увеличиваясь в объёме, пузырёк увеличивает свою площадь соприкосновения с ещё недостаточно прогревшейся водой. В результате воздух и пар внутри пузырька охлаждаются, их давление уменьшается, и тяжесть слоя воды «захлопывает» пузырёк. Таких схлопывающихся пузырьков много, поэтому закипающая вода всегда издаёт шум. Постепенно вода прогревается сильнее, и давление пара внутри пузырьков при их росте уже не уменьшается – пузырьки перестают схлопываться и начинают расти. По мере увеличения объёма пузырьков возрастает архимедова сила, и пузырьки начинают всплывать, а шум становится тише.

Итак, кипением называется интенсивное (бурное) парообразование, происходящее по всему объёму жидкости за счёт возникновения и всплытия многочисленных пузырей пара. Опыты показывают, что температуры кипящей жидкости и пара над её поверхностью одинаковы и остаются постоянными до полного выкипания жидкости (см. рисунок).

Каждая жидкость кипит при строго определённой температуре (см. таблицу). Поэтому температура кипения – характеристика вещества, по которой его можно распознать (идентифицировать). Важно понимать: если давление на жидкость отличается от атмосферного, температура кипения изменяется, но остаётся постоянной до полного выкипания жидкости.

Чтобы подтвердить зависимость температуры кипения жидкости от давления, проделаем опыт (см. рисунок). Возьмём колбу и вскипятим в ней обычную воду. Немного подождём, чтобы кипение воды прекратилось, а затем плотно закроем колбу пробкой с трубкой, присоединённой к насосу. Откачивая из колбы воздух и водяной пар, мы заставим воду кипеть вновь без нагревания!

Итак, опытным путём мы установили, что при уменьшении давления жидкость начинает кипеть при меньшей температуре. Это можно объяснить на основе закона Паскаля. Атмосферное давление передаётся через слой жидкости до её дна и способствует схлопыванию пузырьков. Используя насос, мы уменьшаем давление, передаваемое водой, на пузырьки. В результате они перестают схлопываться, начинают расти и всплывать к поверхности – вода кипит.

Конденсация – это превращение газообразного вещества в жидкое. Взгляните на рисунок справа: пар, вырывающийся из чайника невидимой струёй, вскоре конденсируется – превращается в туман (скопление мельчайших капелек воды). Чтобы произошла конденсация пара (или газа), он должен отдать теплоту окружающим телам. В результате пар станет жидкостью, а окружающие тела нагреются. С точки зрения физики «пар» и «газ» – синонимы.

Источник