2019-12-31
В жаркую погоду для быстрого охлаждения воды ее наливают в обросшую льдом формочку, вынутую из морозильной камеры холодильника. Воду "перекатывают" от одного края формочки к другому, потом выливают. Оцените, больше или меньше воды становится при этой операции.
Решение:
При этой операции возможны следующие процессы: охлаждение и замерзание воды, нагрев и плавление льда, нагрев формочки. Последний процесс заведомо несуществен, так как масса формочки мала по сравнению с массой воды, а теплоемкость алюминия существенно меньше теплоемкости воды.
Если процесс длится долго, то конечная ситуация определяется исходными количествами льда и воды. Поскольку воды обычно больше, чем льда, а охлаждаться ей до замерзания надо на большую разность температур, чем нагреваться льду до плавления, лед согревается и плавится, а вода даже не остывает до нуля и, тем более, не замерзает. (Разумеется, при малом количестве воды она может замерзнуть.) В результате воды становится больше.
Если процесс длится недолго, ситуация сохраняется: температура всей воды в результате перемешивания успевает выровняться, а лед прогреться не успевает, плавятся только его верхние слои. В этом случае вода охлаждается меньше.