Номер 5, страница 66 - гдз по физике 10 класс учебник Громыко, Зенькович

Какой должна быть точка росы, чтобы на деревьях появился иней?

Решение

Иней — это вид твёрдых атмосферных осадков, представляющий собой тонкий слой ледяных кристаллов, которые образуются на поверхностях, охлаждённых ниже температуры замерзания воды. Важно различать иней и изморозь: иней образуется в результате процесса десублимации, а изморозь — в результате замерзания капель росы или тумана.

Ключевым параметром для понимания этого явления является точка росы. Точка росы — это температура, до которой должен охладиться воздух при неизменном давлении и влагосодержании, чтобы содержащийся в нём водяной пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в жидкую воду (росу).

Для того чтобы на деревьях появился именно кристаллический иней, должны быть соблюдены два условия:

1. Температура поверхности (ветвей деревьев) должна быть ниже точки замерзания воды, то есть ниже $0^{\circ}C$.
2. Точка росы окружающего воздуха также должна быть ниже $0^{\circ}C$.

Когда воздух охлаждается, и его температура достигает точки росы, которая уже является отрицательной, водяной пар переходит непосредственно из газообразного состояния в твёрдое (лёд), минуя жидкую фазу. Этот процесс называется десублимацией. В результате на холодных поверхностях образуются характерные кристаллы инея.

Если бы точка росы была выше $0^{\circ}C$, а температура воздуха затем опустилась бы ниже нуля, то сначала на деревьях сконденсировалась бы роса (капли воды). При дальнейшем охлаждении эти капли замёрзли бы, образовав ледяную корку (изморозь), которая имеет другую структуру, нежели иней.

Следовательно, условие для появления инея — это охлаждение воздуха до точки росы, значение которой находится ниже температуры замерзания воды.

Ответ: Чтобы на деревьях появился иней, точка росы должна быть ниже температуры замерзания воды, то есть ниже $0^{\circ}C$.