Question

3.Какое тело массой 1 кг имеет меньшую внутреннюю энергию: вода при 00 С или лед при 100 С? Ответ поясните

Answer 1

Объяснение:

1 кг льда. Потому что для получения из этого килограмма льда килограмма воды нужно затратить энергию, равную удельной теплоте плавления льда умноженной на килограмм веса. А чтобы обратно воду превратить в лед - эту энергию нужно отнять...

Answer 2

Для определения, какое тело массой 1 кг имеет меньшую внутреннюю энергию, давайте воспользуемся уравнением внутренней энергии тела:

$U = mc\Delta T$

Где:

• $U$ - внутренняя энергия (в джоулях),
• $m$ - масса тела (в килограммах),
• $c$ - удельная теплоемкость материала (в джоулях на градус Цельсия на килограмм),
• $\Delta T$ - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Для воды при 0°C:

• $m = 1\, \text{кг}$
• $c_{\text{вода}} \approx 4,186\, \text{Дж/град°C}$ (удельная теплоемкость воды при постоянном давлении)

Изменим температуру воды при 0°C на 100°C:

$\Delta T_{\text{вода}} = 100°C - 0°C = 100°C$

Теперь для льда при -100°C:

• $m = 1\, \text{кг}$
• $c_{\text{льд}} \approx 2,093\, \text{Дж/град°C}$ (удельная теплоемкость льда при постоянном давлении)

Изменим температуру льда при -100°C на 0°C:

$\Delta T_{\text{льд}} = 0°C - (-100°C) = 100°C$

Теперь вычислим внутреннюю энергию для обоих случаев:

Для воды при 0°C: $U_{\text{вода}} = (1\, \text{кг}) \cdot (4,186\, \text{Дж/град°C}) \cdot (100°C) = 418,6\, \text{кДж}$

Для льда при -100°C: $U_{\text{льд}} = (1\, \text{кг}) \cdot (2,093\, \text{Дж/град°C}) \cdot (100°C) = 209,3\, \text{кДж}$

Таким образом, внутренняя энергия воды при 0°C больше, чем внутренняя энергия льда при -100°C. Вода при 0°C имеет большую внутреннюю энергию.