Какова разница внутренних энергий заданных тел: 1) лед - масса 4 кг; температура -50 °C 2) вода - масса

Тема: Разница внутренних энергий веществ

Инструкция:

Внутренняя энергия вещества связана с движением и взаимодействием его молекул. Она зависит от массы вещества и его температуры. Разница внутренних энергий может быть найдена путем выполнения следующих шагов:

1) Для льда:
Масса льда: 4 кг
Температура льда: -50 °C

Сначала необходимо определить внутреннюю энергию льда при данной температуре. Внутренняя энергия льда при -50 °C будет равна 0, так как при этой температуре лед находится в твёрдом состоянии и не претерпевает фазовых превращений.

2) Для воды:
Масса воды: 4 кг
Температура воды: 20 °C

Внутренняя энергия воды при данной температуре может быть найдена по формуле:
U = m * c * ΔT,
где U - внутренняя энергия, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Для воды удельная теплоемкость (c) составляет около 4.18 Дж/град.
Тогда, изменение внутренней энергии воды будет равно:
U2 = 4 * 4.18 * (20-0) = 334 Дж.

3) Разница внутренних энергий будет равна разности между внутренней энергией льда и внутренней энергией воды:
ΔU = U1 - U2
ΔU = 0 - 334
ΔU = -334 Дж.

Пример использования:
Учебная задача - найдите разницу внутренних энергий заданных тел: лед (масса 4 кг, температура -50 °C) и вода (масса 4 кг, температура 20 °C). Найдите разность U1 - U2.

Совет: Чтобы лучше понять концепцию внутренней энергии и ее зависимость от массы и температуры, рекомендуется изучить термодинамику и удельную теплоемкость различных веществ.

Упражнение:
У массы 2 кг и температуры -10 °C внутренняя энергия равна 100 Дж. Какой будет изменение внутренней энергии, если масса останется той же, а температура повысится до 30 °C? Ответ предоставьте с пошаговым решением.