Реши задачу по физике 8 класс: Вещество массой 4,7 кг, находящееся при температуре 327 °С, сначала кристаллизуется, а потом охлаждается до 27 °С. Найди, 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. (Ответ округли до целых.)

Для решения задачи важно учитывать два процесса: кристаллизация вещества и его охлаждение.

1. Кристаллизация: При кристаллизации вещество выделяет удельную теплоту плавления. Формула для вычисления изменения внутренней энергии (ΔU) при фазовом переходе (кристаллизации) будет следующей:

\[ \Delta U_1 = -m \cdot L \]

где:

• \( m = 4,7 \, \text{кг} \) — масса вещества,
• \( L = 2,5 \times 10^4 \, \text{Дж/кг} \) — удельная теплота плавления вещества.

Подставим значения:

\[ \Delta U_1 = -4,7 \cdot 2,5 \times 10^4 = -117500 \, \text{Дж} \]

2. Охлаждение: Теперь найдем изменение внутренней энергии при охлаждении от 327 °C до 27 °C. Для этого используем формулу:

\[ \Delta U_2 = -m \cdot c \cdot \Delta T \]

где:

• \( c = 130 \, \text{Дж/(кг • °С)} \) — удельная теплоёмкость вещества,
• \( \Delta T = T_{\text{конечная}} - T_{\text{начальная}} = 27 - 327 = -300 \, °C \).

Теперь подставим значения:

\[ \Delta U_2 = -4,7 \cdot 130 \cdot (-300) = 183300 \, \text{Дж} \]

3. Общее изменение внутренней энергии состоит из суммы изменения энергии в обоих процессах:

\[ \Delta U = \Delta U_1 + \Delta U_2 \]

Подставляем найденные значения:

\[ \Delta U = -117500 + 183300 = 65800 \, \text{Дж} \]

Таким образом, изменение внутренней энергии вещества при кристаллизации и охлаждении составит 65800 Дж.