На вопрос об эксперименте по теплопередаче при таянии кубиков льда в воде и измерении снижения температуры воды был задан вопрос:
Предположите влияние, если таковое имеется, дробления льда на конечную температуру воды.
Я предположил, что да, так как для измельчения льда потребуется энергия (эндотермическая), поэтому мы разрушаем силы межмолекулярных связей между молекулами, поэтому дробленый лед будет иметь меньшую потенциальную энергию из-за связей. В результате воде не нужно будет передавать столько энергии по сравнению с обычным кубиком льда (поскольку потребуется меньше энергии для разрыва ледяных связей), а конечная температура воды будет выше, чем в обычном эксперименте (меньше потеря тепла водой). Мой учитель, однако, отметил, что обмен энергии одинаков, и дробление не будет иметь никакого эффекта.
Я все усложняю, или этот ответ разумен?
Дробление льда заставит его таять быстрее , потому что скорость теплопередачи зависит от площади, через которую проходит тепло. Это не окажет заметного влияния на количество тепла.
Точнее, термодинамические свойства зависят не только от количества вещества, но и от площади поверхности раздела между различными фазами (в данном случае площади поверхности льда, контактирующей с воздухом или жидкостью). Однако эта область важна только для очень мелких частиц и капель. Для более крупных кусков, таких как куски льда, количество молекул на поверхности составляет бесконечно малую долю от общего числа молекул, поэтому никакого эффекта. Ваш аргумент физически верен, просто в данном случае эффект неважен.
МаксВт