Плавление и кристаллизация: Ответы, указания, решения

6.12. Температура отвердевания спирта ниже температуры отвердевания ртути.

6.13. Вода при замерзании расширяется и может разорвать радиатор.

6.14. Примета указана верно. Образование кристалликов снега и льда связано с выделением энергии в окружающую среду. Поэтому при снегопаде большого понижения температуры воздуха быть не может.

6.15. Для таяния льда необходимо некоторое количество теплоты, которое поступает из окружающего воздуха. В результате воздух охлаждается.

6.19. 41 кДж.

6.20. 0,33 кг.

6.21. 126 кДж. Решение. Для нагревания свинца до температуры плавления ему надо сообщить количество теплоты Q₁ = cm(t_пл - t₁), а для плавления — количество теплоты Q₂ = λm. Следовательно, Q = Q₁ + Q₂ = cm(t_пл - t₁) + λm.

6.22. 13 кДж.

6.23. 1,6 кг.

6.24. 0,6 кг.

6.25. 0,85 МДж.

6.28. Вода, содержащаяся в волокнах деревьев, на морозе замерзает. Лед, расширяясь, разрывает волокна и вызывает треск.

6.30. Решение. При трении коньков о лед выделяется некоторое количество теплоты и лед плавится. Образуется тонкий слой водяной смазки, в результате чего трение уменьшается. В сильные морозы смазка не образуется, поскольку выделяющейся при трении коньков о лед энергии недостаточно для нагревания льда до температуры плавления.

6.31. Нет.

6.32. В первом, так как на растворение сахара (на разрушение его кристаллической решетки) расходуется энергия.

6.36. 2,2 МДж.

6.37. 1,8 кг.

6.38. 2,7 кг.

6.39. 2 кг.

6.40. 0,69 кг.

6.41. 1,3 кг.

6.42. Алюминиевой; в 1,3 раза.

6.43. 0,54 кг.

6.45. В солнечную морозную погоду. Лучи солнца нагревают снег на крыше и вызывают его таяние. Вода, стекая на теневую сторону, замерзает, образуя сосульки.

6.46. Благодаря большой удельной теплоте плавления льда таяние снега и льда весной происходит постепенно. На это впервые обратил внимание шотландский ученый Джозеф Блэк в середине 18-го века. Если бы скопившийся за зиму снег таял весь сразу при повышении температуры воздуха до 0 °С, каждую весну происходили бы опустошительные наводнения.

6.50. Горячая вода расплавляет тонкий слой льда и медленно замерзает. При этом она успевает равномерно растечься, и поверхность льда получается гладкой.

6.52. Решение. На Землю. При быстром движении в атмосфере на спускаемый аппарат действует большая сила сопротивления, вследствие чего происходит превращение кинетической энергии во внутреннюю и корпус раскаляется. Пока на нем есть легкоплавкий металл, температура корпуса не может подняться выше температуры плавления этого металла.

6.54. Свинцового; медного.

6.55. а) -10 °С; б) 0 °С; в) 0 °С; г) 10 °С. Указание. Учтите возможное плавление льда.

6.56. 660 °С.

6.57. Не более 0,76 кг. Решение. В результате теплопередачи вода может остыть не более чем на 30 °С. При этом она отдает количество теплоты, не превышающее Q_в = cm_в|Δt|, где |Δt| = 30 °С. Для плавления льда ему необходимо передать количество теплоты Q_л = λm_л. Из неравенства Q_л ≤ Q_в получаем

6.58. Не менее 125 °С.

6.59. 0 °С. Решение. Вода, остывая до 0 °С, может передать льду количество теплоты Q₁ = m_вc_вt_в =126 кДж. Для плавления всего льда необходимо количество теплоты Q₂ = λm_л =165 кДж. Поскольку Q₂ > Q₁, полного плавления льда не произойдет; в сосуде будут находиться вода и лед при температуре 0 °С.

6.60. -30 °С.

6.62. 0 °С; 0,24 кг.

6.63. а) 20 °С; б) 0 °С.

6.64. 5,4 °С.

6.65. -50 °С.

6.66. а) 0 °С; б) 20 °С.

6.67. Будет плавать внутри ледяного шара.

6.68. 13 %.

<<< Третий уровень