Задание № 778
Кусок льда, имеющий температуру 0 °С, поместили в сосуд с водой при температуре 0 °С. Расплавится ли при этом кусок льда?
Решение
Кусок льда не расплавится, т.к. для плавления необходимо, чтобы температура воды была выше температуры плавления, т.е. выше 0 °С. Лёд с водой находятся в состоянии теплового равновесия. Сосуд предотвращает процессы теплопередачи с внешней средой, поэтому лёд не будет получать энергию, необходимую для плавления.
Задание № 779
Почему большой сосуд с водой, помещённый в погреб, предохраняет овощи от замерзания?
Решение
Вода имеет большой запас внутренней энергии. При снижении температуры и кристаллизации вода выделяет тепло, которое обогревает погреб. Пока вся вода не превратится в лёд, температура в погребе не будет резко понижаться.
Задание № 780
Поздней осенью можно наблюдать такое явление.
Выпал снег. Прошёл день, другой − наступило потепление, снег растаял. Но, несмотря на то что был мороз −1 − 2 °С, многие растения остались зелёными. Почему? Ведь они на 80% состоят из воды.
Решение
Соки растений представляют собой водные растворы различных солей, которые замерзают при температуре ниже 0 °С.
Задание № 781
В какую погоду образуются сосульки? Если в мороз, то откуда берётся вода? Если в оттепель, то почему вода замерзает?
Решение
В солнечную морозную погоду. Солнце за счёт излучения нагревает снег на крыше домов. Постепенно снег тает и превращается в воду. Вода, стекая на теневую сторону (или когда солнце садится), замерзает, образуя сосульки.
Задание № 782
Что сильнее охладит воду − кусок льда или вода такой же массы при температуре 0 °С?
Решение
Если добавить в воду кусок льда, произойдут два процесса, поглощающих энергию: плавление льда и нагревание получившейся воды. Если добавить в воду другую воду такой же массы при температуре 0 °С, то потребуется энергия только на ее нагревание. Таким образом, кусок льда сильнее охладит воду.
Задание № 783
Два одинаковых сосуда из полиэтилена заполнили водой при температуре 0 °С. Один сосуд поместили в воду с такой же температурой, другой − в измельчённый лёд, температура которого 0 °С. Замёрзнет ли вода в каком−нибудь из этих сосудов?
Решение
Не замерзнет. И в первом, и во втором случаях системы будут находиться в тепловом равновесии при 0 °С. Вода не сможет передать энергию посредством теплообмена, значит вода не замерзнет.
Задание № 784
В сосуд поместили лёд при температуре − 10 °С и поставили на горелку, которая за равные промежутки времени передаёт одинаковые количества теплоты. Укажите, какой из графиков (рис. 109) изменения температуры со временем, построенных для данного случая, верный и какие ошибочные.
рис. 109
Решение
Верный график − б).
График а) соответствует телам, имеющим одинаковую удельную теплоемкость в твердом и жидком состояниях, график в) не для льда.
Задание № 785
Если в воду при температуре 0 °С бросить кусок льда при температуре − 22 °С, произойдёт заметное увеличение массы льда. Процесс кристаллизации воды сопровождается передачей значительного количества теплоты. Почему же при этом вода не нагревается?
Решение
Потому, что выделившееся при кристаллизации воды тепло идёт на нагревание льда.
