Тепловые Явления — Задание 7 Физика 8 Класс №00048944

Здесь ловушка та же, что всегда с одинаковыми температурами: кажется, что раз термометр показывает одно и то же, то и энергия равна. Не торопись.

Положи лёд при $0\text{ }{}^\circ\text{С}$ в стакан в тёплой комнате. Пока лёд тает, смесь льда с водой держится при $0\text{ }{}^\circ\text{С}$, хотя всё это время получает теплоту от комнаты.

На что же уходит эта теплота, если температура стоит? На разрушение кристалла. В твёрдом льде молекулы сидят на своих местах, в строгом порядке. Чтобы лёд стал водой, этот порядок надо разрушить, а для этого нужна энергия:

$$Q=\lambda m$$

Здесь $\lambda=3{,}4\cdot10^{5}$ Дж/кг — удельная теплота плавления льда (читается «лямбда»), $m$ — масса.

Вся полученная теплота остаётся в воде и никуда не исчезает. Значит, внутренняя энергия воды при $0\text{ }{}^\circ\text{С}$ больше, чем у льда той же массы, как раз на $\lambda m$.

Для $1$ кг это $3{,}4\cdot10^{5}\cdot1=340\,000$ Дж.

Проверим себя: при замерзании та же самая энергия выделяется обратно. Поэтому чтобы заморозить воду при $0\text{ }{}^\circ\text{С}$, морозилка должна отводить от неё теплоту, хотя температура при этом тоже не меняется.