Страница 61 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

Одну сосульку опустили в замерзающую воду, а другую — в раствор поваренной соли той же температуры. Через некоторое время диаметр первой сосульки заметно увеличился, а второй — уменьшился. Как это можно объяснить?

Данное явление объясняется различием температур замерзания (плавления) для чистой воды и для раствора поваренной соли.

В первом случае сосульку, состоящую из льда, опустили в замерзающую чистую воду. Температура, при которой вода замерзает (кристаллизуется), а лед плавится, составляет $t_1 = 0^\circ\text{C}$. Поскольку вода в условии названа "замерзающей", она находится точно при этой температуре и готова перейти в твердое состояние. Опущенная в нее сосулька служит центром кристаллизации — на ее холодной поверхности молекулы воды начинают выстраиваться в кристаллическую решетку, то есть намерзать. В результате этого процесса масса и диаметр сосульки увеличиваются.

Во втором случае сосульку опустили в раствор поваренной соли той же температуры, то есть $t_2 = 0^\circ\text{C}$. Однако растворение соли в воде приводит к понижению температуры замерзания раствора. Это явление называется депрессией точки замерзания. Температура замерзания солевого раствора всегда ниже $0^\circ\text{C}$ (например, 10%-ный раствор NaCl замерзает примерно при $-6^\circ\text{C}$). Таким образом, для солевого раствора температура $0^\circ\text{C}$ является температурой выше точки его замерзания. Когда в такой "теплый" (относительно своей температуры замерзания) раствор помещают лед, температура плавления которого $0^\circ\text{C}$, лед начинает таять. Процесс плавления требует поглощения энергии (удельной теплоты плавления), которая отбирается у окружающего раствора. В итоге сосулька тает, и ее диаметр уменьшается.

Ответ: Диаметр первой сосульки увеличился, так как она была помещена в чистую воду при её температуре кристаллизации ($0^\circ\text{C}$) и стала центром для намерзания новых слоев льда. Диаметр второй сосульки уменьшился, так как температура замерзания солевого раствора ниже $0^\circ\text{C}$, поэтому при $0^\circ\text{C}$ раствор остаётся жидким и вызывает таяние льда, температура плавления которого как раз равна $0^\circ\text{C}$.