Ответьте на вопросы, страница 62 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопрос

В чем различие воды и льда, взятых при 0 °С?

Хотя вода и лед при 0 °С имеют одинаковую температуру и состоят из одних и тех же молекул, они фундаментально различаются по нескольким параметрам.

Агрегатное состояние и внутреннее строение. Основное различие заключается в агрегатном состоянии: лед — это твердое тело, а вода — жидкость. Это обусловлено разным внутренним строением. В леде молекулы воды образуют упорядоченную кристаллическую решетку, в которой они жестко связаны друг с другом и могут совершать лишь колебательные движения около своих положений. В воде при 0 °С эта строгая структура уже разрушена, и молекулы могут свободно перемещаться, скользя друг относительно друга.

Плотность. Из-за особенностей строения кристаллической решетки (наличия пустот) молекулы во льду упакованы менее плотно, чем в жидкой воде. Вследствие этого плотность льда (около 917 кг/м³) меньше плотности воды при той же температуре (около 999,8 кг/м³). Именно поэтому лед плавает на поверхности воды.

Внутренняя энергия. Это ключевое различие с точки зрения физики. Для того чтобы превратить лед при 0 °С в воду при той же температуре, необходимо затратить энергию, называемую теплотой плавления. Эта энергия ($Q = \lambda \cdot m$) расходуется на разрушение связей в кристаллической решетке, то есть на увеличение потенциальной энергии взаимодействия молекул. Кинетическая энергия молекул, которая и определяет температуру, при этом не изменяется. Таким образом, внутренняя энергия определенной массы воды при 0 °С всегда больше, чем внутренняя энергия такой же массы льда при 0 °С.

Ответ: При температуре 0 °С вода и лед различаются:

1. Агрегатным состоянием (жидкость и твердое тело).

2. Внутренним строением (хаотичное расположение молекул у воды и упорядоченная кристаллическая решетка у льда).

3. Плотностью (плотность льда меньше плотности воды).

4. Внутренней энергией (у воды она больше на величину теплоты плавления).