Question

Определите изменение внутренней энергии 2кг вследствие его таення при температуре плавления. Удельная теплота плавления льда становить 330 кДж Визначте зміну внутрішньої енергії 2кг внаслідок його таєння за температури плавлення. Питома теплота плавлення льоду становить 330 кДж

Answer 1

dU=Q=лямбда*m=330*2=660 кДж

Answer 2

Внутренняя энергия системы определяется как произведение массы системы на ее температуру. При таянии льда происходят две основные реакции: 1. H2O(s) -> H2O(l) (плавление льда) 2. H2O(l) -> H2O(g) + heat (паровую фазу) Первая реакция проходит при постоянном давлении, вторая - при постоянном объеме. Изменение внутренней энергии при первой реакции можно определить по удельной теплоте плавления, которая равна 330 кДж/кг. При второй реакции изменение внутренней энергии равно количеству отдаваемой тепла, которое можно найти из уравнения: Q = m*ΔT, где m - масса льда, ΔT - изменение температуры. Для определения общего изменения внутренней энергии при таянии 2 кг льда, нужно сложить изменения внутренней энергии, произошедшие при обеих реакциях. Пример расчета: 1. Изменение внутренней энергии при плавлении: 2 кг * 330 кДж/кг = 660 кДж 2. Изменение температуры при переходе льда в пар: ΔT = T_melting - T_freezing = 0°C - (-18°C) = 18°C 3. Изменение внутренней энергии при паровую фазу: 2 кг * 4.184 кДж/кг*К * 18°C = 155 кДж Таким образом, общее изменение внутренней энергии при таянии 2 кг льда составляет 660 кДж + 155 кДж = 815 кДж.