Тепловые Явления — Задание 7 Физика 8 Класс №00049065

Представь зимнюю ночь. Машину заглушили, и двигатель, который всё это время грел воду, больше не работает. Посмотрим, что теперь ждёт воду в радиаторе.

Шаг первый. Двигатель остывает, вода отдаёт теплоту морозному воздуху, и её температура падает до $0\text{ }{}^\circ\text{С}$. Дальше вода начинает замерзать. На ходу такой проблемы нет: работающий мотор всё время её подогревает.

Шаг второй, самый важный. Почти все вещества при затвердевании сжимаются, а вода наоборот расширяется. Масса у неё остаётся той же, а плотность падает: у воды $1000\text{ кг/м}^3$, у льда $900\text{ кг/м}^3$. Посчитаем объём одного килограмма, разделив массу на плотность.

Для воды:

$$V_{\text{в}}=\dfrac{1}{1000}=0{,}001\text{ м}^3$$

Для льда:

$$V_{\text{л}}=\dfrac{1}{900}\approx0{,}00111\text{ м}^3$$

Выходит, лёд занимает примерно на $11$ % больше места, чем вода, из которой он получился.

Шаг третий. В открытом ведре это не беда: лёд просто растёт вверх. А трубки радиатора узкие и закрытые, лишнему объёму деваться некуда. Лёд с огромной силой давит на стенки и рвёт металл. Утром лёд растает, и вода потечёт через трещины.

Поэтому воду и сливали: если её в радиаторе нет, рвать трубки нечему.

Проверим себя. Почему сливали только перед долгой стоянкой? За короткую остановку мотор не успевает остыть, и вода не замерзает. Всё сходится. А в современных машинах заливают особую жидкость, которая замерзает при намного более низкой температуре, поэтому сливать её не нужно.