Question

В закрытой кастрюле находятся вода и водяной пар такой же массы при температуре 100 С. Внутрення энергия воды относительно внутренней энергии пара

Answer 1

U воды по сравнению с U пара будет меньше, т.к. при испарении увеличивается расстояние между молекулами, объем, а, значит, и U.

 

А если проще:

Uтв.тел < Uжидк < Uгаз

Это справедливо для всех веществ.

Answer 2

В данной ситуации вода и водяной пар находятся в закрытой системе, где они находятся под давлением и при постоянной температуре 100 °C.

Внутренняя энергия вещества определяется двумя факторами: кинетической энергией его молекул (температурой) и потенциальной энергией, связанной с взаимодействием между молекулами (силами притяжения или отталкивания).

При данной температуре вода находится в жидком состоянии, где молекулы связаны друг с другом, образуя упорядоченные структуры. Внутренняя энергия жидкости описывает это состояние, а также движение и взаимодействие молекул друг с другом.

В случае с водяным паром, при такой же температуре, вещество находится в газообразном состоянии, где молекулы свободно передвигаются и взаимодействуют между собой слабыми силами. Внутренняя энергия пара описывает высвобожденные от упорядоченной структуры молекулы и их свободное движение.

По условию вода и водяной пар будут иметь одинаковую массу, что значит, что их молекулы находятся в равновесии друг с другом с точки зрения количества и энергии.

Однако, несмотря на равную массу, внутренняя энергия воды будет больше, чем у водяного пара. Это связано с различной структурой и способом связи молекул воды и водяного пара, а также с разницей в потенциальной энергии, связанной с этими взаимодействиями.

Таким образом, внутренняя энергия воды находится на более высоком уровне, чем у водяного пара, несмотря на равную массу и одинаковую температуру.