Question

ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА РЕШИТЬ ПРОСТУЮ ЗАДАЧУ ПО ФИЗИКЕ,ЗА СРОЧНОСТЬ РЕШЕНИЯ ДАЮ 25 БАЛОВ(ЧЕСТНО):Что имеет наибольшую внутреннюю энергию:1 кг воды с температурой в 100 градусов или 1 кг водяного пара с той самой температурой(100 градусов)ПОЖАЛУЙСТА ОТВЕТ РАСПИСАТЬ ПОЛНОСТЮ

Answer 1

Массы тел одинаковы, равны и молярные массы (вода). число молекул одинаково, но внутренняя энергия пара больше, чем внутренняя энергия воды на величину Q = Lm, которая была сообщена пару при парообразовании.

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно учитывать как тепловую энергию (внутреннюю энергию), так и потенциальную энергию связанную с агрегатным состоянием вещества.

В данном случае, у нас есть два варианта: 1 кг воды при 100 градусах Цельсия и 1 кг водяного пара при той же температуре.

1. Вода при 100 градусах Цельсия:

   • Тепловая энергия воды будет равна $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$, где $m$ - масса воды, $c$ - удельная теплоёмкость воды, $\Delta T$ - изменение температуры.
   • Удельная теплоёмкость воды примерно $c = 4.18 \ J/(g \cdot ^\circ C)$, или $4186 \ J/(kg \cdot ^\circ C)$.
   • Так как вода уже находится при кипении, $\Delta T = 0$.
   • Следовательно, тепловая энергия воды равна нулю.

2. Водяной пар при 100 градусах Цельсия:

   • В данном случае, вода находится в состоянии насыщенного пара при 100 градусах Цельсия. Её тепловая энергия связана с энергией парообразования и температурой.
   • Энергия парообразования $L = 2.26 \times 10^6 \ J/kg$, это энергия, необходимая для превращения 1 кг воды в пар при 100 градусах.
   • Тепловая энергия пара будет равна $Q = mL$, где $m$ - масса воды.
   • Подставляем $m = 1 \ kg$ и $L = 2.26 \times 10^6 \ J/kg$ и получаем $Q = 2.26 \times 10^6 \ J$.

Таким образом, водяной пар при 100 градусах Цельсия имеет большую внутреннюю энергию.

Пожалуйста, учтите, что в реальности значения удельной теплоёмкости и энергии парообразования могут немного различаться в зависимости от условий, но приведенные здесь значения являются приблизительными и часто используемыми.