Номер 194, страница 34 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Температура воды в открытых водоемах в жаркий летний день оказывается ниже температуры окружающего воздуха из-за совокупности нескольких физических явлений.

Высокая удельная теплоемкость воды. Вода обладает одной из самых высоких удельных теплоемкостей среди всех природных веществ ($c_{воды} \approx 4200 \, \frac{Дж}{кг \cdot °C}$). Это означает, что для нагрева определенной массы воды на один градус требуется значительно больше энергии, чем для нагрева такой же массы суши или воздуха. В то время как земля и песок быстро раскаляются под солнечными лучами и нагревают прилегающий воздух, вода поглощает то же количество энергии, но ее температура повышается гораздо медленнее.

Охлаждение за счет испарения. С поверхности водоема непрерывно происходит процесс испарения — перехода воды из жидкого состояния в газообразное. Для этого процесса требуется энергия, называемая теплотой парообразования. Эту энергию вода забирает из своей же массы. В процессе испарения водоем покидают самые "быстрые" (обладающие наибольшей кинетической энергией) молекулы, что приводит к уменьшению средней кинетической энергии оставшихся молекул. Поскольку температура тела является мерой средней кинетической энергии его молекул, испарение вызывает охлаждение воды. В жаркий и ветреный день этот процесс особенно интенсивен и вносит существенный вклад в поддержание более низкой температуры воды.

Распределение тепла в объеме. В отличие от суши, которая поглощает солнечное излучение только самым верхним слоем, вода прозрачна, и солнечные лучи проникают на определенную глубину, распределяя энергию в большем объеме. Кроме того, благодаря конвекции (перемешиванию слоев воды с разной температурой) и ветровому перемешиванию, тепло от поверхности эффективно распределяется по всей толще воды. Это не позволяет поверхностному слою воды сильно нагреться, в отличие от поверхности земли.

Таким образом, сочетание медленного нагрева из-за высокой теплоемкости, постоянного охлаждения из-за испарения и распределения тепла в большом объеме приводит к тому, что вода в водоемах остается прохладнее, чем воздух над сушей.

Ответ: Температура воды в открытых водоемах в жаркий день ниже температуры воздуха, во-первых, из-за очень высокой удельной теплоемкости воды, из-за которой она медленно нагревается; во-вторых, из-за непрерывного испарения воды с поверхности, которое приводит к ее охлаждению; в-третьих, из-за распределения поглощаемого тепла в большом объеме воды.