Задание №12 — ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Лёд, нагретый предварительно до температуры плавления, начинают плавить. Как в процессе плавления изменяются средняя кинетическая энергия молекул льда и внутренняя энергия смеси вода лёд?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) | увеличивается |
2) | уменьшается |
3) | не изменяется |
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Правильный ответ
31
Пояснение
Решение.
Разберём физические процессы, происходящие при плавлении льда, по порядку:
1. Температура процесса. По условию лёд уже нагрет до температуры плавления (). Известно, что пока всё вещество не перейдёт из твёрдого состояния в жидкое, температура смеси «лёд — вода» оставаться неизменной. Вся подводимая теплота расходуется не на нагрев, а на разрушение кристаллической решётки льда.
2. Средняя кинетическая энергия молекул. Согласно положениям молекулярно-кинетической теории, средняя кинетическая энергия теплового движения молекул прямо пропорциональна абсолютной температуре вещества (). Так как температура в процессе плавления не меняется, то и средняя кинетическая энергия молекул льда не изменяется. Этому соответствует цифра 3.
3. Внутренняя энергия смеси. Внутренняя энергия тела складывается из кинетической энергии движения его молекул и потенциальной энергии их взаимодействия. Чтобы расплавить лёд, к нему необходимо подводить энергию извне (теплоту). Эта энергия идёт на разрыв межмолекулярных связей в кристалле, что приводит к увеличению потенциальной энергии молекул. Следовательно, общая внутренняя энергия смеси «лёд — вода» в процессе плавления увеличивается. Этому соответствует цифра 1.
Таким образом, для первой величины (энергия молекул) выбираем цифру 3, для второй (внутренняя энергия смеси) — цифру 1.
Ответ: 31
Источник: ФИПИ