Давайте разберём задачу шаг за шагом.
Дано:
- Масса вещества, \( m = 2,8\ \text{кг} \)
- Начальная температура, \( T_i = 0^\circ C \)
- Вещество находится в жидком состоянии и при охлаждении кристаллизуется
- Тёплота кристаллизации, \( Q = 3,3 \times 10^5 \ \text{Дж/кг} \)
Что нужно найти?
Изменение внутренней энергии вещества при кристаллизации.
Важные моменты
- Переход из жидкого состояния в кристаллическое: при этом выделяется теплота, называемая теплотой кристаллизации.
- При кристаллизации в основном меняется внутренняя энергия за счёт выделяемой теплоты.
- Внутренняя энергия при фазовых превращениях изменяется равномерно за счёт тепла, выделяемого или поглощаемого при переходе.
Формула
\[ \Delta U = - Q \times m \]
где:
- \(Q\) — теплота кристаллизации за 1 кг вещества,
- \(m\) — масса вещества.
Знак минус показывает, что внутренняя энергия уменьшается, потому что энергия уходит при кристаллизации.
Расчёт
\[ \Delta U = - (3,3 \times 10^5 \ \text{Дж/кг}) \times 2,8\ \text{кг} \]
\[ \Delta U = - (3,3 \times 10^5) \times 2,8 = - (3,3 \times 2,8) \times 10^5 \]
Посчитаем:
\[ 3,3 \times 2,8 = 9,24 \]
Итак,
\[ \Delta U = - 9,24 \times 10^5 \ \text{Дж} \]
Ответ:
Внутренняя энергия вещества уменьшится на \( 924\,000 \) Дж (или \( 9,24 \times 10^5 \) Дж).
Если есть необходимость пояснить более подробно, например, почему мы используем именно такую формулу или как происходит кристаллизация, скажите!