Внутренняя… — Задание Физика 8 Класс №00049185

Масса сахара та же, вещество то же, меняется только размер кусочков. Внутренняя энергия состоит из двух частей: энергии движения молекул и энергии их взаимодействия. Смотрим на обе.

Пусть сахар успел остыть до одной и той же температуры. Тогда энергия движения молекул везде одинакова, и разница может быть только во второй части.

Внутри куска молекула притягивается к соседям со всех сторон. Чтобы разломить кусок, надо разорвать эти связи. Ты совершаешь работу против сил притяжения. Молекулы на месте разлома остаются без части соседей, и их энергия взаимодействия становится больше.

Чем мельче кусочки, тем больше таких молекул. В порошке их больше всего, поэтому внутренняя энергия порошка больше, чем у мелких кусочков. А сразу после растирания к этому добавляется ещё и нагрев от трения.

Проверим себя числом. Возьми кубик сахара с ребром $1$ см. Площадь его поверхности:

$$S_1=6\cdot 1^2=6\text{ см}^2$$

Разрежь его на мелкие кубики с ребром $0{,}1$ см. Их получится $1000$ штук, и общая площадь такая:

$$S_2=1000\cdot 6\cdot 0{,}1^2=60\text{ см}^2$$

Поверхность выросла в $10$ раз, значит, молекул на поверхности стало во столько же раз больше. Сам обратно порошок в кусок не склеится: чтобы это произошло, связи надо было бы восстановить. Это сходится с ответом.