Кусок льда аккуратно опускают в калориметр с теплой водой и отмечают уровень воды. Затем лед полностью тает. Удельная теплоемкость калориметра пренебрежимо мала. Как изменяются в ходе этого процесса следующие физические величины: температура воды в калориметре; внутренняя энергия содержимого калориметра; уровень воды в калориметре по сравнению с отмеченным.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.
1. Увеличится.
2. Уменьшится.
3. Не изменится.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
А) Температура воды в калориметре
Б) Внутренняя энергия содержимого калориметра
В) Уровень воды в калориметре по сравнению с отмеченным
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
| A | Б | В |
А) Вначале водой будет затрачена теплота на плавление льда, затем некоторое количество теплоты перейдет от более теплой воды к более холодной, получившейся при плавлении льда. В результате обоих этих процессов температура воды в калориметре понижается.
Б) Внутренняя энергия содержимого калориметра не изменяется, так как он теплоизолирован.
В) Плотность льда меньше плотности воды. Лед плавает на поверхности воды, при этом сила тяжести уравновешивается силой Архимеда где V — объем воды, вытесненной льдом. После того как лед растает, он займет объем
то есть суммарный объем вещества, находящегося в жидкости до и после таяния, не изменится, а следовательно, не изменится и уровень воды в калориметре.
Ответ: 233.


Для корректности предложенного Вами решения пункта В требуется условие полного погружения льда в воду.
В противном случае нерастаявший кусок льда будет погружен на 0,9h (т.к. плотность льда 900кг/м3, а воды 1000кг/м3). Отсюда следует, что изначально в воду погружено 0,9Vл, а после таяния - Vл.
После таяния вода из льда занимает
(Затем лёд полностью тает)
Так, по сравнению с той отметкой, которую мы поставили ДО плавления льда, она будет выше, так как лед растаял и выделил некоторую жидкость, нет?
не понимаю, разъясните.
Расплавившийся лёд будет занимать ровно тот объём, который вытеснял пока был твёрдым.
Почему объем не изменяется? По массе лед до и после изменения агрегатного состояния не изменяется, т.к плотность у льда ниже плотности воды, следовательно объем льда, будет больше объема воды, значит объем воды в калориметре уменьшится, по сравнению с отмеченным. Разве не так?
Пока лёд твёрдый, его часть выступает над поверхностью воды. Ровно на тот объём, насколько объём льда больше объёма получающейся из него воды.
Если говорить про массу, то можно рассуждать так. Поскольку масса воды со льдом не изменилась, то сила давления на дно постоянная, значит, давление на дно постоянное, следовательно, уровень воды неизменен.