Global EE

Агрегатные… — Задание Физика 8 Класс №00049418

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Агрегатные Состояния Вещества

№2. Задание без номера

ID: 00049418

Почему лёд не сразу тает, если его внести с мороза в натопленную комнату?

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

Представь: в комнате тепло, а лёд лежит и не течёт. Причина в том, что таять лёд может только при одной температуре.

Лёд плавится при $0\ {}^\circ\text{С}$. А на морозе он остыл вместе с улицей, и его температура намного ниже, например $-20\ {}^\circ\text{С}$.

Значит, энергия из комнаты сначала идёт на нагревание льда. Температура понемногу ползёт вверх, но лёд остаётся льдом: воды на нём ещё нет.

Только когда поверхность дойдёт до $0\ {}^\circ\text{С}$, появятся первые капли. Для этого нужно время, потому что воздух плохо проводит теплоту и отдаёт энергию льду медленно.

Посчитаем, чтобы проверить, что этот этап настоящий. Для одного килограмма льда при $c=2100\ \dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{С}}$ нагрев на $20$ градусов просит $2100\cdot 1\cdot 20=42\,000$ Дж. Эту энергию комнате надо передать раньше, чем начнётся таяние.

Контрпример: если внести лёд, который и так лежал при $0\ {}^\circ\text{С}$, он начнёт подтекать сразу. Задержка появляется именно из-за мороза.

Ответ

Лёд с мороза холоднее 0 °С. Сначала он должен нагреться до 0 °С, и только тогда начнёт таять.
Другие задания по теме «Агрегатные Состояния Вещества» (8)