Номер 11, страница 65, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава II. Тепловые явления. Параграф 7. Плавление и кристаллизация - номер 11, страница 65.

Условие.

11. Если лёд занести с мороза в комнату, то он начинает таять не сразу. Объясните почему.

Решение.

Лед, который занесли с мороза, имеет температуру ниже точки плавления, то есть ниже $0°C$. Процесс таяния (фазовый переход из твердого состояния в жидкое) может начаться только тогда, когда тело достигнет температуры плавления. Поэтому, когда лед вносят в теплую комнату, происходят последовательно два процесса:

1. Нагревание льда. Сначала лед поглощает тепло из окружающей среды (воздуха в комнате), и это тепло идет на повышение его температуры от начальной, отрицательной, до температуры плавления, равной $0°C$. Для этого процесса требуется определенное количество теплоты, которое рассчитывается по формуле $Q_1 = c_{льда} \cdot m \cdot (0 - t_{начальная})$, где $c_{льда}$ — удельная теплоемкость льда, $\text{m}$ — его масса, а $t_{начальная}$ — начальная температура льда.

2. Плавление льда. Только после того, как вся масса льда достигнет температуры $0°C$, дальнейшее поступление тепла начнет расходоваться на разрушение кристаллической решетки, то есть на сам процесс таяния. Этот процесс также требует значительного количества теплоты ($Q_2 = \lambda \cdot m$, где $\lambda$ — удельная теплота плавления льда) и происходит при постоянной температуре $0°C$.

Таким образом, задержка перед началом таяния — это время, необходимое льду, чтобы нагреться от своей первоначальной отрицательной температуры до $0°C$.

Ответ: Лед, принесенный с мороза, имеет температуру ниже $0°C$. Для того чтобы начался процесс таяния, который происходит при $0°C$, льду необходимо сначала нагреться до этой температуры. На это нагревание требуется определенное время, в течение которого лед поглощает тепло из окружающей среды, но еще не тает.