Номер 203, страница 37 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Нет, вскипятить целое ведро воды на спиртовке в обычных условиях практически невозможно.

Это связано с балансом между получаемой от спиртовки теплотой и теплопотерями в окружающую среду. Рассмотрим этот процесс подробнее:

1. Низкая мощность спиртовки. Спиртовка — это лабораторный нагревательный прибор с относительно малой мощностью, обычно в пределах 100–200 Вт. Это означает, что она передает воде сравнительно небольшое количество энергии в единицу времени.

2. Большие теплопотери. Ведро воды имеет большой объем (обычно 8-12 литров) и, что более важно, большую открытую поверхность. Из-за этого происходят значительные потери теплоты в окружающую среду через несколько механизмов:

• Теплопроводность и конвекция: Тепло уходит через стенки ведра и с открытой поверхности воды в окружающий воздух.
• Излучение: Нагретое тело (ведро с водой) излучает тепло в виде инфракрасных волн.
• Испарение: Это самый важный фактор. С ростом температуры воды скорость испарения с её поверхности резко возрастает. На испарение тратится огромное количество энергии (удельная теплота парообразования воды очень велика), которая забирается у самой воды, эффективно охлаждая её.

Процесс нагрева будет выглядеть следующим образом: сначала температура воды будет расти, так как мощность нагрева от спиртовки ($P_{нагрева}$) будет больше, чем мощность теплопотерь ($P_{потерь}$). Однако по мере роста температуры воды будет расти и разница температур с окружающей средой, а также интенсивность испарения. Это приведет к увеличению мощности теплопотерь.

В определенный момент наступит тепловое равновесие, при котором мощность, получаемая от спиртовки, станет равна мощности теплопотерь:

$P_{нагрева} = P_{потерь}$

При достижении этого состояния температура воды перестанет расти. Для ведра воды и маломощной спиртовки это равновесие наступит при температуре, значительно ниже температуры кипения (100 °C). Вода нагреется до определенного уровня (например, до 40-60 °C) и будет поддерживать эту температуру, но так и не закипит.

Ответ: Вскипятить ведро воды на спиртовке невозможно, так как мощность спиртовки слишком мала, чтобы компенсировать большие тепловые потери от ведра с водой в окружающую среду, особенно потери на испарение. Устанавливается тепловое равновесие при температуре ниже точки кипения.