Номер 3, страница 64 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

Обсуди с товарищем. § 17. Удельная теплота плавления. Глава 1. Тепловые явления - номер 3, страница 64.

3. Как изменилась бы ситуация с весенними паводками, если бы удельная теплота плавления льда стала бы такой же, как у свинца?

Дано:

Удельная теплота плавления льда (реальная): $\lambda_{льда} = 3,3 \cdot 10^5 \frac{Дж}{кг}$

Удельная теплота плавления свинца: $\lambda_{свинца} = 2,5 \cdot 10^4 \frac{Дж}{кг}$

Найти:

Как изменится ситуация с весенними паводками, если удельная теплота плавления льда станет равной удельной теплоте плавления свинца?

Решение:

Весенние паводки возникают из-за таяния больших масс снега и льда, накопившихся за зиму. Процесс таяния (плавления) требует подвода определенного количества теплоты. Количество теплоты $Q$, необходимое для плавления тела массой $m$, взятого при температуре плавления, определяется формулой:

$Q = \lambda \cdot m$

где $\lambda$ — удельная теплота плавления вещества.

Сравним удельную теплоту плавления льда и свинца:

$\frac{\lambda_{льда}}{\lambda_{свинца}} = \frac{3,3 \cdot 10^5 \frac{Дж}{кг}}{2,5 \cdot 10^4 \frac{Дж}{кг}} = 13,2$

Удельная теплота плавления льда в 13,2 раза больше, чем у свинца. Это означает, что для таяния 1 кг льда требуется в 13,2 раза больше энергии, чем для плавления 1 кг свинца.

В реальных условиях высокая удельная теплота плавления льда играет роль природного стабилизатора. Процесс таяния снега и льда весной происходит медленно и постепенно, так как для этого требуется огромное количество тепловой энергии от солнца и теплого воздуха. Это растягивает период половодья, позволяя рекам справляться с объемом поступающей воды без катастрофических последствий.

Если бы удельная теплота плавления льда стала такой же, как у свинца (то есть уменьшилась бы более чем в 13 раз), то для таяния всего зимнего запаса снега и льда потребовалось бы значительно меньше тепловой энергии. С приходом первой весенней оттепели, как только температура воздуха стала бы стабильно выше 0°C, весь лед и снег растаяли бы очень быстро, практически одновременно. Это привело бы к резкому, единовременному поступлению огромного количества талой воды в реки.

Такой быстрый приток воды вызвал бы гораздо более мощные, разрушительные и масштабные паводки, чем те, что наблюдаются в реальности. Естественный механизм постепенного таяния был бы нарушен, что привело бы к катастрофическим наводнениям.

Ответ: Если бы удельная теплота плавления льда стала такой же, как у свинца, весенние паводки стали бы гораздо более интенсивными, быстрыми и разрушительными. Снег и лед таяли бы почти мгновенно с наступлением тепла, что приводило бы к катастрофическому подъему уровня воды в реках.