При нагревании воды в пробирке ей от спиртовки было передано 2 Дж теплоты, Образующийся при нагревании воды пар выталкивает пробку, совершает работу 0,5 Дж. На сколько изменится внутренняя энергия воды и пара?

Для решения этой задачи, воспользуемся законом сохранения энергии.

Изначально, внутренняя энергия воды составляет U_в.

При нагревании, воде было передано 2 Дж теплоты, поэтому внутренняя энергия воды увеличилась на 2 Дж:

U_в1 = U_в + 2 Дж.

При образовании пара, пар совершил работу 0,5 Дж. Работа, совершенная газом, это уменьшение внутренней энергии газа, поэтому внутренняя энергия пара уменьшается на 0,5 Дж:

U_п1 = U_п - 0,5 Дж.

Таким образом, изменения внутренней энергии воды и пара составляют:

ΔU_в = U_в1 - U_в = (U_в + 2 Дж) - U_в = 2 Дж.

ΔU_п = U_п1 - U_п = (U_п - 0,5 Дж) - U_п = -0,5 Дж.

Ответ: Внутренняя энергия воды увеличится на 2 Дж, а внутренняя энергия пара уменьшится на 0,5 Дж.