Чтобы найти изменение внутренней энергии вещества при его кристаллизации, можно воспользоваться формулой для расчета теплоты, выделяемой или поглощаемой в процессе фазовых переходов:
[ Q = m \cdot L ]
где:
- ( Q ) — количество теплоты (изменение внутренней энергии),
- ( m ) — масса вещества,
- ( L ) — удельная теплота плавления (или кристаллизации).
В данном случае, так как мы рассматриваем процесс кристаллизации, удельная теплота будет иметь то же значение, что и теплота плавления, но с отрицательным знаком, поскольку энергия выделяется при превращении жидкости в твердое состояние.
Дано:
- ( m = 2,9 , \text{кг} )
- ( L = 3,3 \times 10^5 , \text{Дж/кг} )
Теперь подставим значения в формулу:
[ Q = 2,9 , \text{кг} \cdot 3,3 \times 10^5 , \text{Дж/кг} ]
Выполним умножение:
[ Q = 2,9 \cdot 3,3 \times 10^5 = 9,57 \times 10^5 , \text{Дж} ]
Так как это процесс кристаллизации, изменение внутренней энергии будет:
[ \Delta U = -Q = -9,57 \times 10^5 , \text{Дж} ]
Таким образом, внутреняя энергия вещества изменяется на ( -9,57 \times 10^5 , \text{Дж} ) при кристаллизации.