Question

как измениться внутренняя энергия вещества при переходе из жидкого состояния в газообразное при постоянной температуре

Answer 1

Может увеличиваться или уменьшаться, в зависимости от внешних условий.

Answer 2

При переходе вещества из жидкого состояния в газообразное при постоянной температуре внутренняя энергия системы не изменяется. Это явление описывается как фазовый переход при постоянной температуре.

Внутренняя энергия вещества зависит от его температуры и состава, но при фазовом переходе при постоянной температуре тепло, добавляемое или отнимаемое от системы, идет на изменение структуры молекул, а не на изменение их кинетической энергии (температуры). В данном случае это изменение структуры происходит при разрыве внутренних взаимодействий между молекулами, когда они переходят из жидкой фазы в газовую.

Изменение внутренней энергии при фазовом переходе при постоянной температуре описывается уравнением:

ΔU = Q - W

где ΔU - изменение внутренней энергии, Q - тепловой обмен между системой и окружающей средой, и W - работа, совершаемая над системой или совершаемая системой над окружающей средой. При фазовом переходе при постоянной температуре W обычно равно нулю (так как объем системы остается постоянным), поэтому изменение внутренней энергии ΔU равно только тепловому обмену Q. Тепло, полученное или отданное системой при фазовом переходе, используется для разрыва межмолекулярных связей и изменения структуры вещества, но не меняет кинетическую энергию молекул (температуру).

Таким образом, внутренняя энергия вещества остается постоянной при фазовом переходе при постоянной температуре.