Номер 6.18, страница 30 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Тепловые явления. 6. Плавление и кристаллизация - номер 6.18, страница 30.

Условие.

6.18. Когда не было холодильной техники, продукты летом хранили в ледниках. Ледник готовили зимой: вырезали на водоеме большие куски льда, складывали в яму и сверху засыпали слоем земли. Почему температура в леднике в течение всего лета оставалась близкой к $0 \text{ °C}$?

Решение.

Температура в леднике в течение всего лета оставалась близкой к $0 \text{ °C}$ благодаря сочетанию двух ключевых физических принципов: поглощения тепла при фазовом переходе и теплоизоляции.

Основная причина заключается в процессе плавления льда. Плавление — это фазовый переход из твердого состояния в жидкое, который для воды происходит при строго определенной температуре — $0 \text{ °C}$ (при нормальном атмосферном давлении). Вся тепловая энергия, поступающая из теплой окружающей среды (от воздуха и земли) в ледник, расходуется не на нагрев содержимого ледника, а на процесс таяния льда. Этот процесс требует поглощения большого количества энергии, известной как удельная теплота плавления. Пока в леднике присутствует лед, он будет таять, поглощая тепло и поддерживая температуру окружающей его среды на уровне $0 \text{ °C}$.

Второй важный фактор — теплоизоляция. Яма со льдом засыпалась сверху толстым слоем земли. Земля, особенно в рыхлом состоянии, является плохим проводником тепла (хорошим теплоизолятором). Этот слой значительно замедлял приток тепла извне, поэтому лед таял очень медленно, и его запаса хватало на весь теплый сезон.

Таким образом, благодаря тому, что лед при таянии поглощает тепло, поддерживая температуру $0 \text{ °C}$, и тому, что слой земли замедляет этот процесс, в леднике удавалось сохранять низкую температуру в течение всего лета.

Ответ: Температура в леднике оставалась близкой к $0 \text{ °C}$, потому что вся поступающая извне теплота расходовалась на плавление льда, а этот процесс происходит при постоянной температуре ($0 \text{ °C}$). Слой земли служил хорошим теплоизолятором, который замедлял процесс таяния, что позволяло поддерживать низкую температуру в течение всего лета, пока лед полностью не растает.