Номер 2, страница 21 - гдз по физике 8 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 1. Тепловые явления. Самостоятельные работы. СР-17. Удельная теплота плавления. Вариант 1 - номер 2, страница 21.

Условие.

2. В три сосуда с водой одинаковой температуры положили по куску льда разной массы: 1 кг, 2 кг, 0,5 кг. В каком сосуде (рис. 9) после таяния льда температура воды будет самой низкой? Ответ поясните.

Рис. 9

Решение.

Решение

Для того чтобы лед растаял (расплавился), ему необходимо передать определенное количество теплоты. Этот процесс происходит при постоянной температуре (0°C для льда) и требует энергии. Количество теплоты $\text{Q}$, необходимое для плавления, прямо пропорционально массе льда $\text{m}$ и рассчитывается по формуле:

$Q = \lambda \cdot m$,

где $\lambda$ — это удельная теплота плавления льда, постоянная величина.

Из этой формулы следует, что чем больше масса льда, тем большее количество теплоты потребуется для его полного таяния. В данном эксперименте лед получает необходимую для плавления теплоту от воды, в которую он помещен. Отдавая теплоту, вода охлаждается.

По условию, начальная температура воды во всех трех сосудах одинакова. Будем считать, что и количество воды в них одинаково. В сосудах находятся куски льда разной массы:

1. Сосуд 1: $m_1 = 1$ кг.

2. Сосуд 2: $m_2 = 2$ кг.

3. Сосуд 3: $m_3 = 0,5$ кг.

Сравнивая массы, видим, что $m_2 > m_1 > m_3$.

Это означает, что для плавления самого большого куска льда массой 2 кг потребуется наибольшее количество теплоты. Эту теплоту лед заберет у воды в сосуде 2. Следовательно, вода в сосуде 2 отдаст больше всего тепла и охладится сильнее, чем вода в других сосудах.

Таким образом, самая низкая конечная температура воды будет в том сосуде, где находился самый массивный кусок льда.

Ответ: Самая низкая температура воды после таяния льда будет в сосуде 2. Это объясняется тем, что в нем находится лед наибольшей массы (2 кг). Для его плавления требуется поглотить наибольшее количество теплоты из окружающей воды, что приводит к ее самому сильному охлаждению по сравнению с другими сосудами.