Решение: Тепловое равновесие воды и льда
В калориметр с водой добавили лёд. На рисунке представлены графики зависимости температуры $t$ от времени $\tau$ для воды и льда в калориметре. Теплообмен с окружающей средой пренебрежимо мал. Используя данные графика, выберите два верных утверждения и укажите их номера.
Решение по шагам
5 шаговВ начальный момент вода имеет температуру $t_1$, а лёд — более низкую температуру $t_2$. Поэтому утверждение 1 неверно.
На участке АБ вода охлаждается, а лёд на участке ГВ нагревается. В точке В температуры воды и льда становятся одинаковыми, то есть устанавливается тепловое равновесие.
Участок БВ не является процессом плавления: температура льда на графике возрастает до температуры равновесия, а плавление происходит при постоянной температуре. Поэтому утверждение 2 неверно.
При установлении равновесия вода не превращается полностью в лёд: её температура снижается, но на графике нет признака полного замерзания всей воды. Утверждение 4 неверно.
На участке ГВ лёд нагревается, поэтому получает энергию от более тёплой воды. Следовательно, утверждение 5 верно.
Где здесь ошибаются
Считать участок БВ процессом плавления льда, хотя температура изменяется, а не остаётся постоянной.
Путать установление теплового равновесия с полным превращением воды в лёд.
Забывать, что нагревание льда сопровождается поглощением энергии.