Вещество массой 5 кг, находящееся при температуре 327 °С, сначала отвердевает, а потом охлаждается до 27 °C’. Определи, как и на сколько изменяется внутренняя энергия вещества при этих процессах. Справочные данные: удельная теплота плавления вещества — 2,5 - 104 Дж/кг, удельная теплоёмкость вещества — 130 Дж/(кг - °С), температура плавления вещества —327 °C

Первым процессом является отвердевание вещества. Для определения изменения внутренней энергии вещества во время этого процесса, мы должны учесть удельную теплоту плавления (2,5 - 104 Дж/кг) и массу вещества (5 кг). Изменение внутренней энергии (ΔU) можно вычислить, умножив удельную теплоту плавления на массу:

ΔU = удельная теплота плавления × масса

ΔU = (2,5 - 104 Дж/кг) × 5 кг

Затем мы должны учесть охлаждение вещества до 27 °C. Для этого нам нужно знать удельную теплоемкость вещества (130 Дж/(кг-°С)) и разность температур между начальной и конечной точками (327 °C - 27 °C). Изменение внутренней энергии (ΔU) во время охлаждения можно вычислить, умножив удельную теплоемкость на массу и разность температур:

ΔU = удельная теплоемкость × масса × разность температур

ΔU = (130 Дж/(кг-°С)) × 5 кг × (327 °C - 27 °C)

Таким образом, чтобы определить общее изменение внутренней энергии вещества, мы должны сложить изменение внутренней энергии во время отвердевания и изменение внутренней энергии во время охлаждения:

Итоговое ΔU = ΔU отвердевания + ΔU охлаждения