18.02 Тепловые явления
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Гейзеры (горячие источники, периодически выбрасывающие фонтаны горячей воды и пара) располагаются вблизи действующих или недавно уснувших вулканов. Для извержения гейзеров необходима теплота, поступающая от вулканов.
Чтобы понять физику гейзеров, вспомним, что температура кипения воды зависит от давления (см. рисунок 1).
Представим себе 20-метровую гейзерную трубку, наполненную горячей водой. По мере увеличения глубины температура воды растёт. Одновременно возрастает и давление: оно складывается из атмосферного давления
и давления столба воды в трубке. При этом везде по длине трубки температура воды оказывается несколько ниже температуры кипения, соответствующей давлению на той или иной глубине.
Теперь предположим, что по одному из боковых протоков в трубку поступила порция пара. Пар вошёл в трубку и поднял воду до некоторого нового уровня, а часть её вылилась из трубки в бассейн. При этом температура поднятой воды может оказаться выше температуры кипения при новом давлении, и тогда вода немедленно закипает. При кипении образуется пар, который ещё выше поднимает воду, заставляя её выливаться в бассейн.
В гейзерную трубку из бокового протока поступила порция пара. Часть воды вылилась, и над паром остался столб воды
высотой 10 м. Вода на этой глубине находится при температуре 125 °С. Атмосферное давление 
Па. Закипит или нет
поднятая паром вода? Ответ поясните.
Источники:
Определим давление на глубине 10 м.
Давление в жидкости определяется законом гидростатики:
где 
- атмосферное давление, 
- плотность воды, 
- высота столба
воды.
Подставим числа и высчитаем давление
По графику зависимости температуры кипения воды от давления видно, что при давлении 2 кПа вода кипит примерно
при 120°C.
Наша вода имеет температуру 125°C, что выше температуры кипения при данном давлении.
Поскольку температура воды выше температуры кипения при текущем давлении, вода начнёт интенсивно кипеть, образуя
пар.
Это приведёт к выбросу воды и пара из гейзера.
Специальные программы
Программа
лояльности v2.0
Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!
Крути рулетку
и выигрывай призы!
Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.
Бесплатное онлайн-обучение
Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.
Налоговые вычеты
Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».
Специальное предложение
для учителей
Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!
Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ
Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!
