ID: 00007859
По мере повышения температуры воды от - 50° C до +50° C вода находилась сначала в твердом состоянии, затем происходил процесс плавления, и нагревание жидкой воды. Изменялась ли внутренняя энергия воды во время этих трех процессов и если изменялась, то как? Установите соответствие между физическими процессами, перечисленными в первом столбце, и изменениями внутренней энергии воды, перечисленными во втором столбце.
ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
А) Нагревание льда
Б) Плавление льда
В) Нагревание жидкой воды
ИХ ИЗМЕНЕНИЯ
1) Остаётся неизменной
2) Увеличивается
3) Уменьшается
Источник: ФИПИ
Внутренняя энергия тела определяется кинетической энергией хаотического движения молекул и потенциальной энергией их взаимодействия. Она зависит от температуры, массы и агрегатного состояния вещества.
При всех трёх процессах к воде подводится теплота $Q \gt 0$. По первому началу термодинамики:
$$\Delta U = Q - A$$
Во всех трёх процессах работа против внешних сил пренебрежимо мала ($A \approx 0$), поэтому $\Delta U = Q \gt 0$.
Нагревание льда: температура растёт → кинетическая энергия молекул растёт → $U$ увеличивается.
Плавление льда: температура постоянна, но разрушаются кристаллические связи → потенциальная энергия взаимодействия молекул растёт → $U$ увеличивается.
Нагревание жидкой воды: температура снова растёт → кинетическая энергия молекул растёт → $U$ увеличивается.