ГДЗ по физике, 8 класс, Перышкин, номер 17.1: Удельная теплота плавления

План решения:

• Разберём физический смысл процесса плавления кристаллического тела при постоянной температуре.
• Проанализируем механизм теплопередачи и влияние теплоизоляционных материалов на скорость таяния льда.

Вычисление и рассуждения:

1. Энергия топлива при плавлении.

   Когда кристаллическое тело уже нагрето до температуры плавления (t_пл), дальнейшее подведение теплоты не приводит к повышению его температуры. Согласно закону сохранения энергии и молекулярно-кинетической теории, вся подводимая теплота Q расходуется исключительно на разрушение кристаллической решётки. То есть энергия идёт на преодоление сил межмолекулярного взаимодействия между частицами вещества в твёрдом состоянии, чтобы они могли перейти в более свободное состояние жидкости. Формула для этого процесса: Q=λm, где λ — удельная теплота плавления, а m — масса тела.

2. Действия мальчика с ватой.

   Лёд в тёплой комнате плавится за счёт получения теплоты от окружающего воздуха. Вата является плохим проводником тепла (теплоизолятором). Если укутать лёд в вату, мы создадим барьер, который замедлит передачу тепловой энергии от тёплого воздуха к поверхности льда. Таким образом, мальчик поступил неправильно: вместо ускорения процесса он его замедлил. Чтобы лёд растаял быстрее, нужно увеличить площадь контакта с тёплым воздухом или использовать материалы с высокой теплопроводностью, а не изоляцию.

Проверка:

Вывод согласуется с определением удельной теплоты плавления и законами термодинамики о теплопередаче через изоляторы. Энергия действительно уходит на изменение агрегатного состояния, а не на нагрев. Теплоизоляция всегда снижает скорость теплообмена с окружающей средой.