844. Нагревают два сосуда: в одном находится 0,2 кг воды при температуре 0 °C, в другом — 200 г снега. Одинаково ли будет повышаться температура в сосудах при одинаковой мощности нагревателя? Постройте график зависимости температуры каждого сосуда от получаемого количества теплоты.

Массы воды и снега одинаковы: 200 г. Считаем, что снег — лёд при 0 °C, а теплопотерями пренебрегаем.

Для воды при нагревании действует зависимость \(Q=cm\Delta T\), поэтому температура сразу растёт линейно с получением теплоты. Для льда сначала теплота расходуется на плавление: \(Q_{пл}=\lambda m\). При этом температура остаётся равной 0 °C. После полного таяния температура воды начинает линейно повышаться. Следовательно, температуры повышаются неодинаково.

Для построения графика используем \(c_{воды}=4200\) Дж/(кг·°C), \(\lambda=3{,}4\cdot10^5\) Дж/кг и \(m=0{,}2\) кг. Лёд полностью растает после получения \(Q_{пл}=3{,}4\cdot10^5\cdot0{,}2=68\) кДж. У воды температура повышается на 1 °C на каждые \(cm=840\) Дж теплоты.

На графике \(Q\) выражено в кДж, температура — в °C. Красная линия показывает воду, синяя — снег, который сначала плавится, а затем нагревается.

Ответ: Нет. Вода нагревается сразу, а снег сначала плавится при постоянной температуре 0 °C; после плавления температура получившейся воды повышается.