Номер 10, страница 16 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Тепловые явления. ТЗ-7. Плавление и отвердевание - номер 10, страница 16.

Условие.

10. При сильных морозах для восстановления гладкости льда каток заливают горячей водой. Почему?

Решение.

Использование горячей воды для заливки катка при сильных морозах обусловлено несколькими физическими причинами, которые в совокупности обеспечивают создание более гладкой, прочной и прозрачной ледяной поверхности по сравнению с использованием холодной воды.

Во-первых, горячая вода, попадая на поверхность старого, потрескавшегося льда, подтапливает его верхний слой. Это позволяет новому слою воды не просто замерзнуть поверх старого, а «сплавиться» с ним. В результате образуется единый монолитный слой льда без слабой границы между старым и новым покрытием. Это делает лед более прочным и долговечным.

Во-вторых, горячая вода обладает большим запасом тепловой энергии и замерзает медленнее. Прежде чем начать кристаллизоваться, ей нужно сначала остыть до 0°C. Этот процесс занимает больше времени, чем у холодной воды. За это время вода успевает равномерно растечься по всей поверхности, заполняя все трещины, выбоины и неровности под действием силы тяжести. Медленное замерзание способствует формированию более ровной и гладкой поверхности.

В-третьих, вязкость воды уменьшается с повышением температуры. Горячая вода более «текучая», чем холодная. Это свойство также помогает ей быстрее и полнее заполнять все неровности на поверхности катка.

Наконец, в горячей воде растворено значительно меньше газов (в основном, воздуха), чем в холодной, поскольку растворимость газов в воде падает с ростом температуры. При замерзании холодной воды эти газы выделяются в виде мелких пузырьков, которые остаются в толще льда. Такой лед получается мутным, пористым и менее прочным. Горячая вода, содержащая меньше растворенного воздуха, при замерзании образует более прозрачный и плотный лед.

В отличие от горячей, холодная вода при контакте с сильно промороженным льдом замерзает почти мгновенно и неравномерно, не успевая растечься и выровнять поверхность, в результате чего лед получается бугристым и хрупким.

Ответ: Каток заливают горячей водой, потому что она подтапливает верхний слой старого льда для лучшего сцепления, замерзает медленнее и более равномерно, что позволяет ей идеально выровнять поверхность, а также содержит меньше растворенного воздуха, благодаря чему новый лед получается более гладким, прочным и прозрачным.