Question

как изменится внутренняя энергия 1 кг льда при 0 градусов, если его расплавить? А если расплавить и нагреть до 20?

Answer 1

При увеличении температуры внутренняя энергия увеличивается.

При фазовом переходе, который требует постоянного подвода тепла (в нашем случае это плавление льда) внутренняя энергия тоже увеличивается.

Далее решение представлено на фотографии.

Answer 2

Когда лед расплавляется, происходит переход из твердого состояния (лед) в жидкое состояние (вода), и при этом изменяется внутренняя энергия системы.

1. Расплавление льда при 0 градусов Цельсия: При расплавлении льда внутренняя энергия системы не изменяется, так как температура остается постоянной на точке плавления (0 градусов Цельсия). Однако для этого процесса требуется теплота плавления, которая используется для разрушения межмолекулярных связей и перехода льда в жидкое состояние. Таким образом, внутренняя энергия останется постоянной, но теплота будет потребована для совершения фазового перехода.

2. Расплавление льда и нагревание до 20 градусов Цельсия: После расплавления льда и перехода его в жидкое состояние, если продолжить нагревание до 20 градусов Цельсия, внутренняя энергия системы увеличится. При нагревании вещества, его внутренняя энергия увеличивается, так как молекулы получают дополнительную энергию в виде тепла, что приводит к увеличению их кинетической энергии (т.е., движущейся энергии частиц). Это повышение температуры воды от 0 градусов до 20 градусов Цельсия вызовет увеличение внутренней энергии системы.

Заключение: Таким образом, если взять 1 кг льда при 0 градусов Цельсия и расплавить его, внутренняя энергия останется постоянной, но потребуется теплота для фазового перехода. А если расплавить лед и далее нагреть полученную воду до 20 градусов Цельсия, внутренняя энергия увеличится за счет теплоты, добавленной для нагревания.