6. В термос с водой комнатной температуры положили несколько кубиков льда (tльда = 0 °C), после чего термос плотно закрыли. Считая термос идеальным теплоизолятором, укажите, как в пределах нескольких минут изменяются температура льда, масса воды и внутренняя энергия смеси воды со льдом? Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения: 1) увеличится; 2) уменьшится; 3) не изменится. Температура льда Масса воды Внутренняя энергия смеси

Решение:

Поскольку термос является идеальным теплоизолятором, теплообмен с окружающей средой отсутствует. Внутри термоса происходит теплообмен между водой и льдом. Вода, имея температуру выше 0 °C, будет отдавать тепло льду, что приведет к его таянию. Лед, поглощая тепло, будет таять, и его температура останется 0 °C до тех пор, пока весь лед не растает. Если после таяния всего льда температура воды еще будет выше 0 °C, то температура образовавшейся воды (из растаявшего льда и исходной воды) будет стремиться к некоторому среднему значению.

В течение первых нескольких минут:

• Температура льда: не изменится (будет оставаться 0 °C, пока весь лед не растает).
• Масса воды: увеличится (так как лед будет таять и превращаться в воду).
• Внутренняя энергия смеси: увеличится (так как лед поглощает тепло для таяния, а талая вода, получая тепло, увеличивает свою внутреннюю энергию).

Ответ: Температура льда - не изменится (3); Масса воды - увеличится (1); Внутренняя энергия смеси - увеличится (1).