Физика 8 класс учебник Перышкин, Иванов - страница 64

   Энергия, выделяемая при сгорании топлива, используется для дестабилизации кристаллической решетки вещества. По достижении температуры плавления, поступающая тепловая энергия перенаправляется на разрыв межмолекулярных сил, обеспечивающих упорядоченное расположение частиц в твердой фазе, вместо того чтобы повышать кинетическую энергию этих частиц.

   Удельная теплота плавления λ показывает, какое количество теплоты необходимо сообщить 1 кг кристаллического вещества, чтобы перевести его из твёрдого состояния в жидкое при температуре плавления.

   Единица измерения удельной теплоты плавления в системе СИ — джоуль на килограмм (Дж/кг).

   Количество теплоты рассчитывается по формуле:
   Q = λm,
   где:
   Q — количество теплоты (Дж),
   λ — удельная теплота плавления (Дж/кг),
   m — масса тела (кг).
   При кристаллизации (отвердевании) выделяется такое же количество теплоты.

   Неверно. Применение ваты в данном случае контрпродуктивно. Вата обладает высокими теплоизоляционными свойствами благодаря своей низкой теплопроводности, что означает её способность эффективно препятствовать передаче тепла. Следовательно, она будет замедлять процесс таяния льда, изолируя его от более тёплой окружающей среды. Для ускорения таяния необходимо максимизировать теплообмен между льдом и воздухом, например, путём размещения льда на открытой поверхности.

   Дольше будет плавиться то вещество, у которого больше удельная теплота плавления.
   У льда: λлёд ≈ 3,3 ∙ 10⁵ Дж/кг
   У стали λсталь ≈ 0,84 ∙ 10⁵ Дж/кг
   Так как λлёд > λсталь, лёд будет плавиться дольше.

   Удельная теплота плавления свинца λсвинец ≈ 0,25 ∙ 10⁵ Дж/кг, что значительно меньше, чем у льда (λлёд ≈ 3,3 ∙ 10⁵ Дж/кг). Если бы у льда была такая же λ, то для таяния того же количества льда требовалось бы меньше теплоты. Это привело бы к:
   • более быстрому таянию снега и льда весной;
   • резкому увеличению интенсивности паводков;
   • возможному возникновению катастрофических наводнений из‑за быстрого поступления большого объёма воды.

   Плавление льда не произойдет. Для перехода вещества из твердого состояния в жидкое (плавления) требуется, чтобы температура окружающей среды превышала его точку плавления, которая для льда составляет 0 °C.
   При достижении 0 °C устанавливается фазовое равновесие между льдом и водой, при котором процессы плавления и кристаллизации компенсируют друг друга. Отсутствие теплообмена обусловлено равенством температур льда и воздуха.

   Внутренняя энергия льда обусловлена кинетической энергией колебательного движения его молекул относительно положений равновесия в кристаллической решётке, а также потенциальной энергией их межмолекулярных взаимодействий. Внутренняя энергия воды превышает таковую у льда.
   Процесс фазового перехода из твёрдого состояния в жидкое сопровождается поглощением теплоты, которая расходуется на преодоление сил межмолекулярного взаимодействия и разрушение кристаллической структуры. Эта поглощённая энергия трансформируется в увеличение потенциальной энергии молекул воды.