Номер 1, страница 66 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

Опустите в сосуд со смесью воды и льда термометр. Проследите за показанием термометра до момента полного исчезновения льда в сосуде. По результатам наблюдений сделайте вывод.

Решение:

Данный эксперимент демонстрирует процесс фазового перехода вещества из твердого состояния в жидкое — плавление.

1. Процесс наблюдения. Опустив термометр в сосуд, где находится смесь льда и воды, мы начнем измерять температуру этой смеси. Поскольку лед и вода находятся в контакте, они стремятся к тепловому равновесию. Если эксперимент проводится при нормальном атмосферном давлении, термометр покажет температуру $0^{\circ}\text{C}$.

2. Ход эксперимента. Сосуд со смесью будет получать тепло от окружающей среды (воздуха, стола), так как ее температура, как правило, выше $0^{\circ}\text{C}$. Из-за этого притока тепла лед в сосуде будет постепенно таять. Главное наблюдение заключается в том, что, несмотря на постоянный подвод тепла и продолжающееся таяние льда, показания термометра не изменятся. Температура будет оставаться строго на отметке $0^{\circ}\text{C}$ до тех пор, пока в сосуде не растает последний кусочек льда.

3. Физическое объяснение. Это происходит потому, что вся поступающая в систему энергия (теплота) расходуется не на увеличение кинетической энергии молекул (что привело бы к росту температуры), а на разрушение кристаллической структуры льда. Этот процесс требует затрат энергии, которая называется удельной теплотой плавления. Пока в системе сосуществуют обе фазы (лед и вода), температура остается постоянной и равной температуре плавления. Только после того, как весь лед превратится в воду, дальнейшее поступление тепла начнет нагревать воду, и ее температура станет подниматься выше $0^{\circ}\text{C}$.

Вывод:

Процесс плавления кристаллического вещества (в данном случае льда) происходит при постоянной температуре. Эта температура называется температурой плавления. Для воды при нормальном атмосферном давлении она составляет $0^{\circ}\text{C}$. В течение всего времени плавления, пока в системе присутствуют и твердая, и жидкая фазы, температура смеси остается неизменной, несмотря на подвод тепла извне.