вода массой 2 кг остыла от 95 до 25°C, на сколько при этом изменилась её внутренняя энергия?

Цель: Понять

Задача: вода массой 2 кг остывает с 95°C до 25°C. Найдем изменение её внутренней энергии ΔU.

Пояснения и шаги

• Температура изменилась на ΔT = T2 − T1 = 25°C − 95°C = −70 K.
• Для жидкости вода имеет удельную теплоёмкость cp ≈ 4.18 кДж/(кг·K). Для жидкостей cv близко к cp (они сжимаются слабо), поэтому можно использовать cv ≈ cp. Это позволяет записать изменение внутренней энергии как ΔU ≈ m cv ΔT ≈ m cp ΔT.
• Подстановка: m = 2 кг, cp ≈ 4.18 кДж/(кг·K), ΔT = −70 K. ΔU ≈ 2 кг × 4.18 кДж/(кг·K) × (−70 K) = −585.2 кДж.
• Перевод в джоули: −585.2 кДж = −5.852 × 10^5 Дж.

Ответ Изменение внутренней энергии воды примерно равно −5.85 × 10^5 Дж (то есть энергия снизилась на примерно 585 кДж). Значение с отрицательным знаком означает снижение внутренней энергии. Если нужна только величина изменений без знака, это около 5.85 × 10^5 Дж.