Question

Форму для приготовления льда налили воду при температуре 0оС и поставили в морозилку. Как при этом изменялась внутренняя энергия вещества, его масса и плотность? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличивалась 2) уменьшалась 3) не изменялась

Answer 1

Температура уменьшилась
Внутренняя энергия уменьшилась
Плотность уменьшилась
Масса не изменилась

Answer 2

При наливании воды в форму и ее последующем размещении в морозилке происходит замерзание воды, что приводит к образованию льда. Рассмотрим каждую величину по отдельности:

1. Внутренняя энергия вещества: Внутренняя энергия является мерой кинетической энергии частиц вещества и энергии их взаимодействия. При замерзании воды эта энергия уменьшается. Когда вода охлаждается до 0 °C, молекулы замедляют свои движения, и их кинетическая энергия уменьшается. При дальнейшем замерзании воды в лед, энергия связи между молекулами увеличивается, и внутренняя энергия дополнительно уменьшается. Таким образом, внутренняя энергия вещества уменьшается.

2. Масса вещества: При замерзании воды масса вещества не изменяется. Вода просто переходит из жидкого состояния в твердое состояние в виде льда, и общая масса остается неизменной.

3. Плотность: Плотность определяется отношением массы вещества к его объему. При замерзании воды происходит изменение плотности. Обычно вода имеет наибольшую плотность при температуре 4 °C. Когда вода охлаждается до 0 °C и замерзает, объем занимаемый льдом становится больше, чем объем занимаемый жидкой водой при 0 °C. Это связано с особенностью структуры льда. Поэтому плотность льда меньше плотности воды при 0 °C. Таким образом, плотность уменьшается при замерзании воды.

В итоге:

1. Внутренняя энергия уменьшалась.
2. Масса не изменялась.
3. Плотность уменьшалась.