ГДЗ по физике, 8 класс, Перышкин, номер 16.5: График плавления и отвердевания кристаллических тел

План решения:

Чтобы вещество расплавилось в воде с температурой 100^°C, необходимо соблюдение двух условий. Во-первых, температура плавления вещества должна быть ниже или равна температуре воды (T_пл ≤100^°C). Во-вторых, для самого процесса плавления требуется подвод теплоты, то есть вода должна иметь возможность передать тепло веществу. Если температура плавления точно равна 100^°C (как у льда), то при достижении этой температуры теплопередача прекращается, и лёд не будет плавиться дальше без дополнительного источника тепла или понижения давления. Однако в школьной практике под «расплавить» часто понимают достижение состояния жидкой фазы или начало процесса. Строго говоря, если мы помещаем кусок льда (0^°C) в воду (100^°C), он активно плавится. Если мы помещаем вещество с T_пл =50^°C, оно тоже расплавится. Вещества с T_пл >100^°C (например, медь, железо, стекло) не расплавятся.

Вычисление и анализ:

Рассмотрим распространённые кристаллические вещества из учебника физики за 8 класс:

• Лёд : T_пл =0^°C. Так как 0<100, лёд будет интенсивно плавиться, пока не превратится в воду или пока температура смеси не выровняется.
• Олово : T_пл ≈232^°C. Это выше 100^°C, поэтому олово не расплавится.
• Свинец : T_пл ≈327^°C. Не расплавится.
• Натрий : T_пл ≈98^°C. Температура плавления чуть ниже кипения воды. При погружении в кипящую воду натрий может начать плавиться, но реакция будет бурной (химической), а не просто физической. В контексте задачи по термодинамике обычно рассматривают инертные вещества. Но чисто физически: 98<100, значит, теоретически расплавить можно.
• Калий : T_пл ≈63^°C. Расплавится.
• Воск (аморфное тело, но часто упоминается): размягчается при низких температурах, но это не кристалл. Задача про кристаллические тела.
• Эфир : T_пл ≈-116^°C. Расплавится мгновенно (если был твёрдым).

Наиболее типичный ответ для школьного курса — это вещества с низкой температурой плавления, которые являются кристаллами. Самый яркий пример — лёд . Также подходят щелочные металлы (натрий, калий), но они химически активны. Из органических кристаллов можно назвать некоторые спирты (этанол T_пл =-114^°C), но они жидкости при комнатной температуре. Если брать только твёрдые при комнатной температуре кристаллы, то список ограничен.

Проверка:

Условие задачи требует перечислить вещества. В стандартных таблицах температур плавления кристаллических тел к веществам, плавящимся при температуре ниже 100^°C, относятся: лёд (0^°C), натрий (98^°C), калий (63^°C), рубидий (39^°C), цезий (28^°C), галлий (30^°C). Галлий — отличный пример, так как он стабилен на воздухе и его легко показать в опытах. Лёд — самый доступный пример. Таким образом, правильный ответ должен включать эти названия.