Вопрос школьника
Находившаяся в стакане вода массой 200 г полностью испарилась за 20 сут. Сколько в среднем молекул воды вылетало с ее поверхности за 1 с?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо знать, что скорость испарения жидкости зависит от ее температуры, площади поверхности и свойств жидкости. В данном случае мы не знаем температуру воды и ее площадь поверхности, поэтому будем использовать среднюю скорость испарения, которая зависит только от свойств жидкости.
Средняя скорость испарения воды при комнатной температуре (около 20 градусов Цельсия) составляет примерно 1 молекулу на каждые 10^12 молекул воды в секунду. Таким образом, если в стакане находилось 200 г воды, то это примерно 11 моль воды (молярная масса воды — 18 г/моль). Значит, в стакане было около 6,7*10^23 молекул воды.
За 20 суток (или 1728000 секунд) все эти молекулы успели испариться. Следовательно, в среднем с поверхности воды вылетало примерно 3,9*10^17 молекул воды в секунду (6,7*10^23 молекул / 1728000 секунд). Это число очень большое, но стоит учесть, что вода испаряется не равномерно со всей поверхности, а только с ее части, которая находится в контакте с воздухом.
