Номер 823, страница 90 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

8 класс. Тепловые явления. 34. Агрегатные состояния вещества. Плавление и отвердевание кристаллических тел. График плавления и отвердевания кристаллических тел. Удельная теплота плавления - номер 823, страница 90.

Решение.

Поскольку и вода, и лед находятся при температуре $0 \text{ °C}$, которая является температурой фазового перехода (плавления для льда и кристаллизации для воды), сама по себе система находится в состоянии теплового равновесия. Это означает, что без внешнего теплообмена количество льда и воды в сосуде меняться не будет.

Следовательно, то, что будет происходить — таяние льда или замерзание воды — полностью зависит от теплообмена с окружающей средой.

Возможны три сценария:

1. Если температура окружающей среды выше 0 °C, то система будет получать тепло извне. Эта поступающая энергия будет поглощаться льдом, что приведет к его плавлению. Таким образом, лёд будет таять. Температура в сосуде будет оставаться равной $0 \text{ °C}$ до тех пор, пока весь лед не растает.

2. Если температура окружающей среды ниже 0 °C, то система будет отдавать тепло в окружающую среду. В этом случае вода при $0 \text{ °C}$ начнет отдавать теплоту кристаллизации и превращаться в лед. Таким образом, вода будет замерзать. Температура в сосуде будет оставаться равной $0 \text{ °C}$ до тех пор, пока вся вода не замерзнет.

3. Если температура окружающей среды равна 0 °C, то теплообмена с окружающей средой не будет. Система будет находиться в состоянии устойчивого теплового равновесия. В этом случае ничего происходить не будет: количество льда и воды останется неизменным.

Ответ: Будет ли лед таять или вода замерзать, зависит от температуры окружающей среды. Если температура окружающей среды выше $0 \text{ °C}$, то лед будет таять. Если температура ниже $0 \text{ °C}$, то вода будет замерзать. Если температура окружающей среды равна $0 \text{ °C}$, то состояние системы изменяться не будет.