Номер 6.50, страница 34 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Тепловые явления. 6. Плавление и кристаллизация - номер 6.50, страница 34.

Условие.

6.50. Почему при сильных морозах для восстановления гладкости льда каток поливают горячей водой?

Решение.

В условиях сильного мороза поверхность льда на катке имеет очень низкую температуру. Если на такой лед вылить холодную воду (с температурой, близкой к 0 °C), она замерзнет практически мгновенно из-за интенсивного теплообмена с переохлажденной поверхностью. В результате быстрой кристаллизации вода не успеет равномерно растечься и заполнить все неровности, царапины и трещины. Поверхность станет бугристой, а не гладкой.

Использование горячей воды решает эту проблему по нескольким причинам:

Во-первых, горячая вода обладает большим запасом внутренней энергии. Попадая на старый лед, она подтапливает его верхний слой, сглаживая острые края неровностей и создавая жидкую прослойку. Это обеспечивает лучшее сцепление нового слоя льда со старым.

Во-вторых, горячая вода замерзает значительно медленнее, чем холодная. Ей нужно сначала остыть до 0 °C, отдав большое количество теплоты, и только потом начать кристаллизоваться. Этого времени оказывается достаточно, чтобы вода под действием силы тяжести успела равномерно распределиться по всей поверхности, заполнив все выбоины и трещины. В результате образуется идеально гладкая поверхность.

В-третьих, в горячей воде содержится меньше растворенных газов (например, воздуха). При замерзании холодной воды эти газы выделяются в виде мелких пузырьков, делая лед мутным и менее прочным. Лед, полученный из горячей воды, получается более прозрачным, плотным и долговечным.

Ответ: Каток поливают горячей водой, так как она медленнее замерзает, что позволяет ей равномерно растечься и заполнить все неровности. Кроме того, горячая вода подтапливает верхний слой старого льда, способствуя лучшему выравниванию, и в итоге образует более гладкий, прочный и прозрачный лед.