Стальную и свинцовую гири массой по 1 кг прогрели в кипящей воде,а затем поставии на лёд.Под какой из...

Под свинцовой гирей лед растает быстрее, так как свинец имеет более низкую теплоемкость и быстрее остывает.

Для ответа на данный вопрос необходимо рассмотреть несколько ключевых аспектов: начальную температуру гирь, их удельную теплоемкость, а также их теплопроводность.

1. Начальная температура гирь: Поскольку обе гири прогреваются в кипящей воде, их начальная температура будет примерно равна 100 °C.

2. Удельная теплоемкость материалов: Удельная теплоемкость – это количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 кг вещества на 1 °C. Удельная теплоемкость стали примерно составляет 500 Дж/(кг·°C), а удельная теплоемкость свинца – около 130 Дж/(кг·°C). Это означает, что для изменения температуры свинца требуется меньше энергии, чем стали.

3. Теплопроводность: Теплопроводность характеризует способность материала передавать тепло. Свинец имеет теплопроводность около 35 Вт/(м·К), тогда как теплопроводность стали около 50 Вт/(м·К), что означает, что сталь быстрее передает тепло льду.

Теперь рассмотрим процесс таяния льда. Гири отдают тепло льду, который тает, когда его температура достигает 0 °C. Тепло, отдаваемое гирями льду, будет затрачено на изменение температуры льда до 0 °C и на плавление льда (теплота плавления льда составляет 334 кДж/кг).

Поскольку сталь имеет большую теплопроводность, она быстрее передает тепло льду, что приводит к более быстрому его таянию под стальной гирей. Кроме того, чтобы остыть до 0 °C, сталь отдает больше тепла, чем свинец, так как у неё большая удельная теплоемкость. Это также способствует более быстрому таянию льда под стальной гирей.

Таким образом, под стальной гирей лед растает быстрее, чем под свинцовой.

Приложение горячих гирь к льду вызывает теплообмен между гирями и льдом. Свинцовая гиря, имеющая более высокую теплоемкость, будет отдавать больше тепла льду, чем стальная гиря. Поэтому лед под свинцовой гирей растает быстрее, чем под стальной гирей.