Агрегатные… — Задание Физика 8 Класс №00049255

Внутреннюю энергию целиком измерить нельзя, зато можно посчитать, на сколько она изменится при переходе из одного состояния в другое. Эта прибавка и есть ответ на вопрос.

Лёд уже при $0\ {}^\circ\text{С}$, то есть готов таять. Шаг на плавление. Чтобы он стал водой при той же температуре, ему надо передать теплоту:

$$Q_1=\lambda m=34\cdot 10^4\cdot 5=1\,700\,000\text{ Дж}.$$

Шаг на нагрев. Получившуюся воду надо нагреть от $0\ {}^\circ\text{С}$ до $5\ {}^\circ\text{С}$:

$$Q_2=cm\Delta t=4200\cdot 5\cdot 5=105\,000\text{ Дж}.$$

Складываем, потому что вся эта теплота осталась внутри тела:

$$\Delta U=Q_1+Q_2=1\,700\,000+105\,000=1\,805\,000\text{ Дж}.$$

Почему у воды больше? При плавлении частицы отрываются от соседей, энергия взаимодействия растёт. А при нагреве они ещё и движутся быстрее.

Проверим себя другим путём: посчитаем на один килограмм. Плавление и нагрев вместе требуют $340\,000+4200\cdot 5=361\,000$ Дж на килограмм. На $5$ кг выходит $361\,000\cdot 5=1\,805\,000$ Дж, то же самое.