На сколько изменилась внутренняя энергия 2-килограммовой воды, когда она остыла с 95°С до 25°С?

Okean

51

Для начала, нам понадобятся значения удельной теплоемкости исследуемого вещества. Для воды удельная теплоемкость равна приблизительно 4,18 Дж/(г·°С). Однако, в данной задаче у нас масса воды указана в килограммах, поэтому нам понадобится преобразование.

Масса воды составляет 2 кг, что равно 2000 граммам (2 кг × 1000 г/кг). Теперь мы можем рассчитать изменение внутренней энергии (ΔU) с использованием формулы:

\[
\Delta U = m \cdot c \cdot \Delta T
\]

Где:
ΔU - изменение внутренней энергии
m - масса воды
c - удельная теплоемкость воды
ΔT - изменение температуры

Подставим значения:

\[ ΔU = 2000 \, \text{г} \cdot 4,18 \, \text{Дж/(г·°С)} \cdot (25 - 95)°С \]

Давайте выполним вычисления:

\[ ΔU = 2000 \, \text{г} \cdot 4,18 \, \text{Дж/(г·°С)} \cdot (-70)°С \]

Теперь рассчитаем это:

\[ ΔU = - 58 800 \, \text{Дж} \]

Таким образом, внутренняя энергия 2-килограммовой воды изменилась на -58 800 Дж (или -58,8 кДж) при охлаждении с 95°С до 25°С. Отрицательное значение означает, что внутренняя энергия уменьшилась. Это связано с тем, что при охлаждении вода отдает тепло окружающей среде.