Номер 8, страница 50 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

8. Почему водоемы замерзают с берегов?

Замерзание водоемов начинается с берегов из-за совокупности нескольких физических причин.

1. Меньшая глубина у берегов. Прибрежные зоны водоемов, как правило, более мелкие. Меньший объем воды имеет меньшую теплоемкость и, следовательно, остывает до температуры замерзания ($0^\circ C$) значительно быстрее, чем огромные массы воды в центральной, более глубокой части водоема.

2. Охлаждение от грунта. Земля и камни на берегу и на дне мелководья остывают на холодном воздухе быстрее, чем вода (из-за меньшей удельной теплоемкости). Этот холодный грунт становится дополнительной охлаждающей поверхностью для воды у берега. Таким образом, прибрежная вода теряет тепло не только через контакт с холодным воздухом, но и через контакт с промерзшим дном и берегом, что ускоряет процесс.

3. Аномальная плотность воды и конвекция. Вода обладает уникальным свойством: ее максимальная плотность достигается при температуре около $+4^\circ C$.
Пока температура воздуха опускается, поверхностный слой воды охлаждается, становится плотнее и опускается на дно, вытесняя наверх более теплые слои. Этот процесс перемешивания (конвекции) продолжается до тех пор, пока вся толща воды не достигнет температуры $+4^\circ C$.
После этого поверхностный слой продолжает охлаждаться (от $+4^\circ C$ до $0^\circ C$), но теперь его плотность уменьшается. Эта более легкая холодная вода остается на поверхности, и конвекция прекращается.
В мелководных зонах у берега весь небольшой объем воды очень быстро охлаждается до $+4^\circ C$, после чего верхний слой быстро достигает $0^\circ C$ и замерзает. В глубоких же частях водоема процесс охлаждения всей толщи воды до $+4^\circ C$ занимает намного больше времени.

4. Наличие центров кристаллизации. У берегов всегда есть множество объектов: камни, ветки, песчинки, стебли растений. Все они служат «центрами кристаллизации» — точками, на которых начинают образовываться первые кристаллы льда. В открытой воде таких центров значительно меньше, что может немного замедлить процесс ледообразования.

Ответ: Водоемы замерзают с берегов, потому что на мелководье вода остывает быстрее, дополнительно охлаждается от промерзшего грунта, и наличие у берега множества объектов (камней, растений) служит центрами для начала образования кристаллов льда.