В большой сосуд с кипящей водой опущены, не касаясь дна, три пробирки с эфиром, спиртом и водой при комнатной температуре. В какой пробирке жидкость закипит?

Для решения данной задачи важно понять физические процессы, происходящие при нагревании жидкостей, а также свойства различных веществ.

1. Процесс кипения
   Кипение — это процесс интенсивного парообразования, происходящий в жидкости на всем ее объеме, а не только с поверхности. Для жидкостей он начинается при достижении определенной температуры, называемой температурой кипения. При этой температуре давление паров жидкости становится равным атмосферному давлению (если жидкость находится в открытом сосуде).

2. Температура кипения разных веществ
   Температура кипения зависит от природы вещества и его молекулярной структуры:

   • У эфира (диэтилового эфира) температура кипения составляет примерно 34–35°C.
   • У спирта (этилового спирта, или этанола) температура кипения — около 78°C.
   • У воды температура кипения — 100°C (при нормальном атмосферном давлении).

Из этого следует, что эфир закипает при гораздо более низкой температуре, чем спирт и вода.

1. Передача тепла при контакте с кипящей водой
   Кипящая вода имеет температуру около 100°C при нормальном атмосферном давлении. Пробирки с жидкостями находятся в сосуде с кипящей водой и не касаются его дна, что говорит о том, что тепло передается к пробиркам через окружающую воду. Постепенно каждая жидкость в пробирках нагревается за счет передачи тепловой энергии от кипящей воды через стекло пробирки.

2. Последовательность кипения жидкостей
   Поскольку кипящая вода поддерживает температуру около 100°C, все жидкости в пробирках нагреваются до этой температуры, если достаточное время проходит. Однако каждая жидкость закипит только после достижения своей индивидуальной температуры кипения:

   • Эфир закипит первым, так как его температура кипения (34°C) значительно ниже температуры кипящей воды.
   • Спирт закипит после эфира, когда его температура достигнет 78°C.
   • Вода в пробирке закипит последней, так как ее точка кипения совпадает с температурой кипящей воды, то есть 100°C.

3. Факторы, влияющие на скорость нагревания
   Обратите внимание, что скорость нагревания жидкостей в пробирках зависит от нескольких факторов:

   • Толщина стекла пробирки: она влияет на скорость передачи тепла.
   • Объем жидкости в пробирке: большая масса жидкости требует больше тепла для нагревания.
   • Равномерность нагрева: если пробирки расположены неравномерно или одна из них ближе к источнику тепла, то нагревание может происходить быстрее.

Учитывая все вышеизложенные теоретические аспекты, можно определить, какая жидкость начнет закипать первой в условиях, описанных в задаче.