Чтобы понять, как изменяется внутренняя энергия воды при охлаждении, воспользуемся формулой для расчета изменения внутренней энергии:
[
\Delta U = m \cdot c \cdot \Delta T
]
где:
- (\Delta U) — изменение внутренней энергии,
- (m) — масса воды,
- (c) — удельная теплоемкость (для воды (c \approx 4200 , \text{Дж/(кг} \cdot \text{°C)})),
- (\Delta T) — изменение температуры.
Теперь давайте разберем задачу по шагам:
Шаг 1: Определим массу
Масса воды (m = 2 , \text{кг}).
Шаг 2: Рассчитаем изменение температуры
Начальная температура воды (T_1 = 95 , \text{°C}), конечная температура (T_2 = 25 , \text{°C}).
Теперь найдем (\Delta T):
[
\Delta T = T_2 - T_1 = 25 , \text{°C} - 95 , \text{°C} = -70 , \text{°C}
]
Шаг 3: Подставим данные в формулу
Теперь подставим все известные значения в формулу изменения внутренней энергии:
[
\Delta U = 2 , \text{кг} \cdot 4200 , \text{Дж/(кг} \cdot \text{°C)} \cdot (-70 , \text{°C})
]
Шаг 4: Вычислим
Выполним умножение:
[
\Delta U = 2 \cdot 4200 \cdot (-70)
]
Сначала вычислим (2 \cdot 4200):
[
2 \cdot 4200 = 8400
]
Теперь умножим на (-70):
[
8400 \cdot (-70) = -588000 , \text{Дж}
]
Итог
Изменение внутренней энергии воды составило (-588000 , \text{Дж}). Это означает, что внутренняя энергия воды уменьшилась на 588000 Джоулей, что объясняется потерей тепла при охлаждении.
Так что ответ: изменение внутренней энергии составляет -588000 Дж.
