Global EE

Агрегатные… — Задание Физика 8 Класс №00049268

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Агрегатные Состояния Вещества

№2. Задание без номера

ID: 00049268

а) В холодильник, в котором поддерживается температура $0\ {}^\circ\text{С}$, поместили две бутылки — одну с водой, другую с молоком. Замёрзнет ли какое-нибудь из этих веществ? Почему?

б) Одну из бутылок с водой положили на лёд при температуре $0\ {}^\circ\text{С}$, вторую — опустили в воду при температуре $0\ {}^\circ\text{С}$. Замёрзнет ли вода в какой-нибудь из них?

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

Кажется, что $0\ {}^\circ\text{С}$ и есть температура замерзания, значит, должно замёрзнуть. Но это только половина условия.

Чтобы вода стала льдом, она при $0\ {}^\circ\text{С}$ обязана отдавать теплоту. На каждый килограмм нужно отдать $\lambda=34\cdot 10^4$ Дж.

Кому её отдать? Теплота сама идёт только от более горячего тела к более холодному. Если вокруг всё при $0\ {}^\circ\text{С}$, разницы нет, и теплообмен останавливается.

Пункт а). Вода в холодильнике остынет до $0\ {}^\circ\text{С}$ и останется жидкой: холодильник сам при той же температуре и теплоту больше не забирает. Молоко — это вода с растворёнными веществами, оно замерзает при температуре немного ниже нуля, поэтому тем более останется жидким.

Пункт б). Лёд при $0\ {}^\circ\text{С}$ и вода при $0\ {}^\circ\text{С}$ на ощупь разные, но термометр у них показывает одно и то же. Забирать теплоту у бутылки ни один из них не будет.

Проверим себя числом. При нулевой разности температур теплота не передаётся вовсе, а чтобы замёрз даже один грамм воды, нужно отдать $34\cdot 10^4\cdot 0{,}001=340$ Дж. Взять их неоткуда.

Ответ

а) Нет: вода и молоко остынут до 0 °С, а для замерзания нужно ещё отдавать теплоту, но окружающие тела имеют ту же температуру, и теплообмена нет (молоко к тому же замерзает ниже 0 °С); б) нет, не замёрзнет ни в одной: теплоту отдавать некому, все тела при 0 °С.
Другие задания по теме «Агрегатные Состояния Вещества» (8)