Физика 8 класс учебник Перышкин, Иванов - страница 60

Тип: ГДЗ, Решебник.
Авторы: Перышкин И. М., Иванов А. И.
Часть: без частей.
Год: 2026.

Серия: (ФГОС).
Издательство: Просвещение.

Это любопытно ...

   От чего зависит температура плавления
   Установлено, что температура плавления зависит от давления. При повышении давления температура плавления льда понижается. Это можно наблюдать на опыте. На брусок льда надевают проволочную петлю, к нижней части которой подвешен груз. Постепенно проволока опускается, разрезая лёд, и в результате груз падает, а брусок льда на удивление остаётся целым. Дело в том, что из-за возрастания давления температура плавления льда оказывается несколько меньше 0 °C, и лёд под проволокой плавится, а над ней снова смерзается.
   Подобное явление наблюдается при преодолении препятствий сползающим по склону ледником. Когда ледник упирается в камень, из-за возрастания давления лёд в этом месте начинает таять, пропуская камень сквозь себя. Когда давление снижается, вода снова замерзает. В результате препятствие как бы проходит сквозь ледник.
   Другим фактором, влияющим на температуру замерзания воды, является наличие в ней примесей. Добавление в воду соли снижает её температуру отвердевания. Это удобно, когда нужно охладить что-нибудь ниже нуля. При некоторой определённой концентрации соли весь раствор имеет более низкую температуру замерзания, чем вода. Если, например, количество соли в воде составляет 30%, то такой соляной раствор замерзает при –21 °C.
   В городах соль рассыпают на дорогах и тротуарах, чтобы лёд и снег таяли при более низкой температуре.

Номер 1*.

Если в опыте с ледяным бруском стальную проволоку заменить капроновой нитью того же диаметра, лёд режется значительно хуже. Чем это можно объяснить?

Ответ:

   В основе описанного опыта лежит явление понижения температуры плавления льда под действием давления. Когда на проволоку подвешивают груз, она оказывает давление на лёд. Под проволокой лёд плавится при температуре ниже 0 °C. Вода обтекает проволоку, а над ней, где давление отсутствует или минимально, вода снова замерзает. В результате проволока «прорезает» лёд, а брусок остаётся целым.
   Ключевым фактором эффективности этого процесса является теплопроводность материала проволоки/нити:
   Сталь обладает высокой теплопроводностью. Это означает, что тепло из окружающей среды быстро передаётся к месту контакта проволоки со льдом, способствуя его плавлению под давлением. Также тепло эффективно отводится от области над проволокой, где вода должна снова замёрзнуть.
   Капрон (синтетическое волокно) обладает низкой теплопроводностью. Он плохо проводит тепло.
   При использовании капроновой нити:
   Тепло из окружающей среды медленно поступает к месту контакта нити со льдом. Это замедляет процесс плавления льда под давлением.
   Отвод тепла от области над нитью, где должна замерзать вода, также затруднён из-за низкой теплопроводности капрона.
   В результате процесс плавления и последующего замерзания нарушается. Лёд под капроновой нитью плавится гораздо медленнее и в меньшем количестве, а вода над нитью не успевает замёрзнуть. Поэтому «резание» льда происходит значительно хуже.

Номер 2.

Почему морская вода не замерзает при температуре 0 °C?

Ответ:

   Чистая вода замерзает (и плавится) при температуре 0 °C при нормальном атмосферном давлении.
   Морская вода не является чистой водой — она представляет собой раствор, в котором растворены различные соли (преимущественно хлорид натрия, NaCl, но также и другие).
   Наличие растворённых веществ (примесей) в воде влияет на её температуру замерзания (кристаллизации). Согласно законам коллигативных свойств растворов, добавление нелетучего растворённого вещества понижает температуру замерзания растворителя (в данном случае — воды).
   Соли, растворённые в морской воде, препятствуют образованию кристаллической решётки льда. Для того чтобы вода начала кристаллизоваться в присутствии этих частиц, требуется более низкая температура, чем для чистой воды.
   Средняя температура замерзания морской воды составляет примерно –1,9 °C.

   Как происходит кристаллизация
   В морозный день подышите на покрытое инеем стекло. На месте растаявшего инея можно наблюдать рост ледяных кристаллов. Их образование начинается с какого-нибудь готового кристалла льда. При росте кристаллов образуются ответвления в стороны, всегда под одним и тем же углом. Встречаясь друг с другом, ледяные ответвления кристаллов срастаются, образуя сложные узоры.
   Мы установили, что температура плавления равна температуре кристаллизации. Но иногда удаётся охладить жидкость на несколько градусов

Продолжение на следующей странице

Конец страницы