Тепловые Явления — Задание 12 ОГЭ по физике №00006017

Дано:

лёд при $T = 0\,°\text{С}$ в стакане; стакан накрывают шерстяным шарфом

Найти:

изменение времени плавления и необходимой энергии ⠀

Решение:

Энергия, необходимая для плавления. Удельная теплота плавления $\lambda$ — константа для льда. Масса кубика $m$ не изменяется: $$Q = \lambda m = \text{const}$$ Шарф не влияет на массу льда и на $\lambda$. Энергия, необходимая для плавления, не изменяется. Время плавления. Шерстяной шарф действует как теплоизолятор: шерсть удерживает воздух между волокнами, воздух плохо проводит тепло. В результате тепловой поток из окружающей среды к кубику льда существенно снижается. Лёд получает теплоту от окружающей среды значительно медленнее: $$\dot{Q}_{\text{с шарфом}} \lt \dot{Q}_{\text{без шарфа}}$$ Поскольку суммарная энергия для плавления прежняя, а скорость её поступления уменьшилась: $$\Delta t_{\text{с шарфом}} \gt \Delta t_{\text{без шарфа}}$$ Время плавления увеличивается.