Question

Свинец массой 100 г охлаждается от температуры 427 °С до температуры плавления, отвердевает и охлаждается до температуры 27 °С. На сколько, при этом, уменьшается его внутренняя энергия? (Температура плавления свинца 327 °С, удельная теплота плавления свинца 24700 Дж/ кг, удельная теплоёмкость свинца в твердом состоянии принять равной 130 Дж/ кг °С, а в жидком – 170 Дж/ кг °С).

Answer 1

Уменьшение внутренней энергии равно количеству теплоты, которая выделяется в окружающую среду.
1) При остывании жидкого свинца: Q1=c1*m*(t1-t2)=170*0,1*(327-427)=-1700 Дж
2) При кристаллизации Q2=-L*m=-24700*0,1=-2470 Дж
3) При остывании твердого свинца Q3=c2*m*(t3-t2)=130*0,1*(27-327)=-3900 Дж
dU=Q1+Q2+Q3=-1700-2470-3900=-8070 Дж ( знак минус показывает, что внутренняя энергия уменьшается)