Změny skupenství látek
1.
Řešení:
Proč za větru uschne prádlo rychleji?
Voda se rychleji odpařuje. Vítr totiž odvívá vodní páry nad prádlem a snižuje
tak počet molekul vracejících se zpět do kapaliny.
2.
Řešení:
Vysvětlete princip mrazové eroze.
V puklině horniny zmrzne voda, přičemž zvětší svůj objem a vyvinutým
tlakem horninu roztrhne.
3.
Řešení:
Jak vzniká horský ledovec? Proč taje odspodu?
Ve vysokohorských polohách se na plošinách na sebe hromadí vrstvy sněhu.
K jeho zhutnění v led dochází dvěma procesy:
1. Sublimací a následnou desublimací se zvětšují a homogenizují ledové
krystalky.
2. Tlakem horních vrstev je sníh v hloubce stlačován, je z něj vytěsňován
vzduch a jeho struktura se mění na led.
Ledovec taje odspodu vlivem a) zemí produkovaného tepla, b) snížení teploty
tání ledu v důsledku tlaku ledovcové vrstvy.
4.
Vodu v papírovém pohárku lze ohřívat i nad plamenem kahanu, aniž by se papír
vzňal. Proč?
Papír nasáklý vodou nemůže dosáhnout teploty vyšší než 100 °C.
Řešení:
5.
Řešení:
Proč je maso v Pappinově hrnci rychleji uvařeno než v hrnci obyčejném?
Při varu kapaliny v neuzavřené nádobě se kapalina intenzivně vypařuje, ztrácí
tím veškerou dodanou energii a její teplota neroste. V uzavřené nádobě
Pappinova hrnce jsou nad hladinou kromě vzduchu také vodní páry, takže tlak
na hladinu je vyšší než v nádobě otevřené. Voda (i maso) tedy dosáhne bez
varu vyšší teploty, až k 120 °C.
6.
Řešení:
Vysvětlete biologickou a fyzikální podstatu zavařování potravin do sklenic.
Biologicky jde o sterilizaci, kterou se v potravinách ničí mikroorganismy.
Fyzikálně jde o vzduchotěsné uzavření zavařovací sklenice, aby do ní nové
mikroorganismy nevnikly. Zavařováním je totiž ze sklenice vznikající párou
vypuzen vzduch. Při vyjmutí sklenic ze zavařovacího hrnce ale zchlazená
vodní pára kondenzuje, tlak plynu v láhvi klesne a atmosférický přetlak pevně
přitlačí víčko.
7.
Řešení:
Proč ve vysokých horách lze v obyčejném hrnci těžko uvařit maso nebo hrách?
V důsledku nižšího atmosférického tlaku vře voda v otevřené nádobě již
při nižší teplotě a nemůže dosáhnout teploty vyšší. Tak např. v nadmořské
výšce 4 500 m může dosáhnout voda při varu pouze teploty asi 85 °C.
8.
Uchopíme-li silně rozpálený předmět mokrou utěrkou, můžeme se spálit. Proč?
Vždyť voda je přece špatným vodičem tepla!
Voda z utěrky se odpaří a unikající pára o vysoké teplotě nás opaří.
Řešení:
9.
Řešení:
Proč je nebezpečnější opaření párou než stejně teplou vodou?
Při opaření párou dochází na povrchu těla k její kondenzaci. Pára tedy předá
tělu na rozdíl od vroucí vody navíc ještě velké skupenské teplo kondenzační
( lV = 2,26 MJ ⋅ kg −1 )
10.
Řešení:
Proč je výhřevnost syrového dříví menší než suchého?
Při spalování syrového dřeva se část spalného tepla spotřebuje na odpaření
vody.
11.
Řešení:
Napadá-li na vozovku sníh, pod koly automobilů brzy zledovatí. Proč?
Tlakem kol se snižuje teplota tání sněhu, sníh taje, ale po přejetí automobilu
vzápětí opět zmrzne.
12.
Řešení:
Jak mráz škodí rostlinám?
V buňkách vznikající ledové krystalky mají větší objem než voda a buňky
roztrhnou.
13.
Jak vzniká na podzim či zjara k ránu na trávě či automobilech tzv. jíní? Není
rostlinám nebezpečné?
Jíní vzniká desublimací vodních par. Za bezoblačné noci může dojít vlivem
tepelného vyzařování zemského povrchu do kosmického prostoru k poklesu
teploty vzduchu až k rosnému bodu (vodní pára v atmosféře se stává sytou).
Je-li tato teplota vzduchu vyšší než 0 °C dochází desublimací ke vzniku jíní.
Jíní rostliny nepoškozuje, naopak je chrání před zmrznutím. Jednak je tepelně
izoluje od vnějšího chladnějšího prostředí, jednak rostlině při svém vzniku
odevzdává skupenské teplo sublimační.
Poznámka: Jíní můžeme běžně vidět též za větších mrazů v zimě. Vzniká
na povrchu země, na stromech, na karoseriích automobilů apod., můžeme je
vidět v „květech“ na zamrzlých okenních sklech.
Řešení:
14.
Řešení:
Mnohé kuchařky nerozehřívají čokoládu na polevy v kastrolku přímo na vařiči,
nýbrž položí tento kastrolek do většího kastrolku s vodou a teprve ten dají
na vařič. Umíte vysvětlit proč?
Dělá to tak proto, aby se čokoláda nepřipálila. Voda v kastrolku totiž nemůže
dosáhnout teploty vyšší než 100 °C.
15.
Řešení:
Má stejnou hmotnost čerstvý chléb i tentýž chléb starší?
Ne, chléb vysychá a ztrácí svou hmotnost.
16.
Teplota tání ledu i sněhu je za normálního tlaku 0 °C. Zjara však leží často sníh,
přestože teploměr ukazuje dlouhodobě teplotu vyšší. Proč?
Hraje roli především velké měrné skupenské teplo tání ledu a jeho nízká
tepelná vodivost.
Řešení:
17.
Řešení:
Proč brusle po ledě dobře kloužou?
Vlivem tření mezi bruslemi a ledem led taje a brusle klouže po vrstvičce vody.
(Snížení teploty tání ledu vlivem tlaku brusle se uplatní zcela minimálně.)
18.
Řešení:
19.
Řešení:
Když spadne kapka vody na rozžhavenou plotýnku vařiče, skáče po ní. Proč? Proč
se poměrně pomalu vypařuje?
Pod kapkou se vytvoří vrstvička páry, která ji nadzvedává a současně tepelně
izoluje od zahřáté plochy vařiče.
Směr lehkého vánku je prý možno zjistit v přírodě pomocí nasliněného prstu.
Není to spíš vtip? Zdůvodněte.
Ze strany vanutí větru cítíme vlivem zvýšeného vypařování na prstě chlad.
20.
Řešení:
Proč po horkém dni bývá rosa vydatnější? Proč vzniká jenom za jasných nocí?
Vyšší denní teplota má za následek větší výpar, a tedy i větší hustotu vodních
par. Za nočního ochlazení (výraznější je za jasné noci) se stává tato pára sytou
již při vyšší teplotě a kondenzace je také intenzivnější.
21.
Řešení:
Proč rybníky zamrzají dříve než řeky?
Zamrzání řeky zabraňují turbulence v proudící vodě, které neustále vynášejí
odspodu k povrchu teplejší vodu.
22.
Řešení:
Jak je možno v létě v přírodě chladit potraviny?
Zabalí se do vlhké látky a dají se pokud možno na větrné místo. Odpařující se
voda odebírá zabaleným potravinám teplo, a tak je ochlazuje.
23.
Při koupání za letních slunečních dní vstupujete do vody, která se vám zdá
chladnější než vzduch. Při výstupu z vody se vám to však jeví opačně. Podle
zkušeností je nejlepší koupání za deště. Proč?
Voda je sice chladnější, ale při vystupování z vody je tělo ochlazováno
vypařováním vody z jeho povrchu. Za deště je odpařování vody z povrchu těla
minimální.
Řešení:
24.
Řešení:
Proč se vlhká zápalka při škrtnutí nevznítí?
Velká část energie se spotřebuje na odpaření vody ze zápalky, která třením pak
nedosáhne zápalné teploty.
25.
Řešení:
Jak vzniká mrak? Kdy z něj začne pršet?
Nejčastěji mraky vznikají takto: Povrchem země ohřátý vzduch stoupá vzhůru,
dostává se do míst s nižším tlakem, adiabaticky se rozpíná, a proto se
ochlazuje. Klesne-li při tom jeho teplota pod teplotu rosného bodu, vznikají
z obsažených vodních par kondenzací kapičky vody (za teploty vyšší než 0 °C)
či desublimací sněhové vločky (za teploty nižší než 0 °C).
Srážky začnou vypadávat z mraku tehdy, když hmotnost kapek (sněhových
vloček) vzroste natolik, že jejich tíha větší než velikost odporové síly, kterou
na ni působí směrem vzhůru výstupné vzdušné proudy.
Poznámka: Velká oblačnost vzniká též na styku vzduchových mas různé
teploty – na tzv. frontách.
26.
Řešení:
Ztuhne-li parafín v nádobě, vznikne uprostřed sníženina. O čem to svědčí?
Za prvé o tom, že objem parafínu se tuhnutím zmenšuje, a za druhé o tom, že
proces tuhnutí probíhá postupně od krajů ke středu nádoby. (Zmrzlá voda bude
mít svůj povrch naopak vypuklý.)
27.
Řešení:
Proč rosa nevzniká za větrné noci? Proč nevzniká pod stromy?
Vítr podporuje odpařování zkondenzované vodní páry. Koruny stromů
podobně jako vrstva mraků zabraňují úniku tepelného záření povrchu země
do vyšších vrstev atmosféry. Pod korunami stromů je tedy tepleji a vodní pára
pod nimi nekondenzuje.
28.
Řešení:
Než začne voda v konvici vřít, vydává charakteristický šum. Čím je způsoben?
Voda u dna má vyšší teplotu a začíná vřít. Bubliny vodní pára vystupují vzhůru
k hladině, cestou však v chladnějších vrstvách v nich dochází ke kondenzaci.
Klesá proto tlak vodní páry a bubliny s třeskem zanikají.
29.
Řešení:
Proč v zimě ryby v rybníce nezamrznou?
Mezi příčiny patří:
a) anomálie vody,
b) uvolňování velkého skupenského tepla tuhnutí vody,
c) izolační schopnost ledu.
Při silných mrazech však přesto mohou mělké rybníky zamrznout.
Download

vybrané otázky