Номер 2, страница 207 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Домашние лабораторные работы - номер 2, страница 207.

Условие.

2. Наблюдение плавления льда

Цель работы: наблюдать процесс плавления льда и определить температуру его плавления.

Средства измерения и материалы: сосуд со снегом (или кусочками льда, температура льда от $-10 \text{ °C}$ до $-5 \text{ °C}$), термометр для измерения температуры воздуха (измеряет температуру ниже $0 \text{ °C}$), спиртовка или электроплитка, секундомер.

Гипотеза исследования

Процесс плавления кристаллического вещества происходит при постоянной температуре, т. е. при температуре плавления.

Конкретизируйте гипотезу, учитывая, что лёд – это кристаллическое вещество.

Порядок выполнения работы

1. Заполните сосуд снегом или кусочками льда и осторожно введите в него термометр.

2. Наблюдайте за изменением температуры и процессами, происходящими в сосуде, через каждые 1–2 мин. Через несколько минут снег потемнеет, начнёт оседать. Температура его увеличится.

3. Убедитесь, что на дне сосуда образуется вода при температуре $0 \text{ °C}$.

4. Наблюдая увеличение количества воды в сосуде, отмечайте показания термометра. Изменяются или не изменяются при этом показания термометра?

5. Убедитесь, что, когда снег растаял и вместо него образовался слой воды, её температура вновь стала повышаться.

6. Сделайте вывод о подтверждении или опровержении гипотезы.

Решение.

Гипотеза исследования

Решение: В исходной гипотезе говорится, что процесс плавления кристаллического вещества происходит при постоянной температуре плавления. Лёд представляет собой кристаллическое состояние воды, и его плавление происходит при определённой температуре. При нормальном атмосферном давлении эта температура составляет $0^{\circ}\text{C}$. Таким образом, общую гипотезу для конкретного случая со льдом можно сформулировать следующим образом: процесс плавления льда происходит при постоянной температуре, равной $0^{\circ}\text{C}$, и эта температура не будет изменяться до тех пор, пока весь лёд не превратится в воду.

Ответ: Процесс плавления льда происходит при постоянной температуре $0^{\circ}\text{C}$.

Ответ на вопрос из пункта 4: «Изменяются или не изменяются при этом показания термометра?»

Решение: Во время процесса плавления льда вся энергия, получаемая от окружающей среды (например, от воздуха в комнате или от спиртовки), расходуется на разрушение кристаллической решётки льда, то есть на фазовый переход из твёрдого состояния в жидкое. Кинетическая энергия молекул при этом не увеличивается, поэтому и температура смеси льда и воды остаётся неизменной. Только после того, как весь лёд растает, дальнейший подвод тепла будет приводить к увеличению температуры образовавшейся воды.

Ответ: Показания термометра изменяться не будут. Температура смеси льда и воды будет оставаться постоянной ($0^{\circ}\text{C}$) до тех пор, пока весь лёд не растает.

Вывод о подтверждении или опровержении гипотезы (пункт 6)

Решение: Результаты наблюдений, описанные в порядке выполнения работы, полностью согласуются с выдвинутой гипотезой. Эксперимент показывает, что:
1. Температура льда сначала растет до $0^{\circ}\text{C}$.
2. При достижении $0^{\circ}\text{C}$ начинается плавление, и в сосуде одновременно присутствуют и лёд, и вода.
3. В течение всего времени плавления, пока в сосуде есть лёд, температура смеси остаётся постоянной и равной $0^{\circ}\text{C}$.
4. После того как весь лёд превращается в воду, температура воды начинает повышаться.
Эти наблюдения доказывают, что плавление кристаллического вещества (льда) действительно происходит при постоянной температуре.

Ответ: Гипотеза подтверждается. Экспериментальное наблюдение за плавлением льда показывает, что этот процесс происходит при постоянной температуре, равной температуре плавления льда ($0^{\circ}\text{C}$).