В данной статье я расскажу о том, как изменяется внутренняя энергия вещества при его кристаллизации и охлаждении․ Для примера возьмем вещество массой 4․7 кг٫ которое начинает свой процесс при температуре 327 °C и заканчивает при температуре 27 °C․ Дано также٫ что удельная теплота плавления вещества равна 2;5 * 10⁴ дж/кг٫ а удельная теплоемкость составляет 130 дж/(кг•°C)․
Для начала рассчитаем количество теплоты, которое необходимо, чтобы вещество полностью кристаллизовалось при температуре плавления․ Для этого нужно умножить массу вещества на удельную теплоту плавления⁚
Q₁ m * L,
где
Q₁ ౼ количество теплоты для кристаллизации,
m ౼ масса вещества,
L ౼ удельная теплота плавления․В нашем случае⁚
Q₁ 4․7 кг * 2․5 * 10⁴ дж/кг 1․175 * 10⁵ дж
Теперь охладим вещество от 327 °C до 27 °C․ Для этого нужно умножить массу вещества на удельную теплоемкость и на разницу температур⁚
Q₂ m * c * ΔT,
где
Q₂ ⸺ количество теплоты для охлаждения,
c ౼ удельная теплоемкость,
ΔT ⸺ разница температур․В нашем случае⁚
ΔT 327 °C ⸺ 27 °C 300 °C
Q₂ 4․7 кг * 130 дж/(кг•°C) * 300 °C 1․539 * 10⁵ дж
Теперь суммируем полученные значения, чтобы найти изменение внутренней энергии⁚
ΔU Q₁ Q₂ 1․175 * 10⁵ дж 1․539 * 10⁵ дж 2․714 * 10⁵ дж
Таким образом, при кристаллизации и охлаждении вещества массой 4․7 кг от 327 °C до 27 °C, внутренняя энергия вещества изменится на 2․714 * 10⁵ дж․