Номер 38, страница 269 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Задачи и упражнения - номер 38, страница 269.

Условие.

38. В воду, имеющую температуру $0^{\circ}\text{C}$, бросили кусок льда той же температуры. Будет ли лёд таять или вода замерзать? От чего это зависит?

Решение.

Поскольку и вода, и лед находятся при одной и той же температуре 0 °C, которая является температурой плавления для льда и температурой кристаллизации для воды, система находится в состоянии теплового равновесия. Это означает, что между самим льдом и водой теплообмена не происходит. Дальнейшее развитие событий полностью зависит от теплообмена с окружающей средой.

Возможны три варианта развития событий:

1. Если температура окружающей среды выше 0 °C, то система «вода-лед» будет получать тепло извне. Эта энергия будет поглощаться льдом, что приведет к его плавлению. Таким образом, лед будет таять. Температура смеси будет оставаться на уровне 0 °C, пока весь лед не растает.

2. Если температура окружающей среды ниже 0 °C, то система будет отдавать тепло в окружающую среду. Вода, отдавая тепло при температуре кристаллизации, будет замерзать, превращаясь в лед. Таким образом, вода будет замерзать. Температура смеси будет также оставаться 0 °C, пока вся вода не замерзнет.

3. Если система идеально теплоизолирована от окружающей среды (или температура окружающей среды тоже равна 0 °C), то никакого теплообмена с внешней средой не будет. В этом случае в системе не будет происходить никаких изменений: лед не будет таять, а вода — замерзать. Соотношение масс льда и воды останется неизменным.

Ответ: Будет ли лед таять или вода замерзать, зависит от температуры окружающей среды. Если она выше 0 °C, лед будет таять. Если она ниже 0 °C, вода будет замерзать. Если система теплоизолирована или температура окружающей среды равна 0 °C, состояние системы не изменится.