Вода массой 2 кг остыла от 95 до 25 °С. На энергия? сколько при этом изменилась её внутренняя

Цель задачи: понять изменение внутренней энергии воды при остывании.

Условия и допущения:

• Масса воды m = 2 кг.
• Температура изменилась с 95°C до 25°C.
• Вода остается жидкостью (без фазового перехода); теплоемкость воды почти постоянна в этом диапазоне: c ≈ 4.18 кДж/(кг·К).
• Объем можно считать постоянным (или работу можно считать пренебречь в обычном сосуде); тогда изменение внутренней энергии ≈ тепло, переданное системе: ΔU = Q = m c ΔT.

Расчёты:

• ΔT = T_final − T_initial = 25 − 95 = −70 К.
• ΔU = m c ΔT = 2 кг × 4.18 кДж/(кг·К) × (−70 К)
• ΔU ≈ 2 × 4.18 × (−70) кДж ≈ −585.2 кДж.

Ответ:

• Изменение внутренней энергии воды ≈ −5.85 × 10^5 Дж (или −585 кДж).
• Модуль энергии, отнятой водой, примерно 585 кДж; знак минус означает, что внутренняя энергия уменьшилась.
• Примечание: тепло, вышедшее из воды, равно по величине по модулю ΔU, и при отсутствии работы в резистивной/закрытой системе ΔU = Q.