Тепловые Явления — Задание 12 ОГЭ по физике №00007577

Дано:

кубик льда при $T=0\,°C$, тает в тёплом помещении.

Найти:

характер изменения средней кинетической энергии молекул воды и внутренней энергии смеси «лёд–вода». ⠀

Решение:

Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул связана с температурой: $$\bar{E}_k = \frac{3}{2}kT.$$ В процессе плавления льда при $0\,°C$ температура смеси «лёд–вода» остаётся постоянной ($T=\text{const}$), пока есть нерасплавленный лёд. Образующаяся вода также имеет температуру $0\,°C$. Значит, средняя кинетическая энергия молекул воды не изменяется (ответ 3). Внутренняя энергия смеси: $$U = U_{\text{лёд}} + U_{\text{вода}}.$$ Тёплое помещение передаёт смеси теплоту $Q\gt 0$. По первому закону термодинамики при $A=0$: $$\Delta U = Q \gt 0.$$ Энергия идёт на разрушение кристаллической решётки льда (рост потенциальной составляющей), поэтому внутренняя энергия смеси увеличивается (ответ 1).