1. Сравните внутреннюю энергию одинаковой массы пара, воды и льда, находящихся при одной и той же температуре (например, при 0 °C). 2. Как превратить металл в жидкость? ​

1. Сравнение внутренней энергии пара, воды и льда при одной температуре (например, 0 °C)

Внутренняя энергия вещества зависит от его агрегатного состояния (твердого, жидкого или газообразного) и от температуры. Если взять одинаковую массу льда, воды и пара при одной и той же температуре, например, при 0 °C, то внутренние энергии этих веществ будут различаться, и вот почему:

• Внутренняя энергия льда: Лед находится в твердом состоянии, и молекулы в нем расположены достаточно упорядоченно, они "колеблются" вокруг своих фиксированных положений в кристаллической решетке. Из-за этой упорядоченности и сильных межмолекулярных связей внутренняя энергия льда наименьшая по сравнению с водой и паром при той же температуре.

• Внутренняя энергия воды: Чтобы превратить лед в воду при 0 °C, необходимо затратить определенное количество энергии (скрытая теплота плавления). Вода находится в жидком состоянии, и ее молекулы имеют больше свободы, чем в льде, но еще связаны межмолекулярными силами. В результате внутренняя энергия воды при той же температуре выше, чем у льда.

• Внутренняя энергия пара: Переход воды из жидкого состояния в пар требует значительного количества энергии (скрытая теплота парообразования). В результате молекулы пара практически не связаны друг с другом и движутся хаотично с высокой скоростью. Таким образом, при одинаковой температуре внутренняя энергия пара будет значительно выше, чем у воды или льда.

Итак, при 0 °C наименьшая внутренняя энергия у льда, больше — у воды, и самая высокая — у пара.

2. Как превратить металл в жидкость?

Чтобы превратить металл в жидкость, его нужно нагреть до температуры плавления. Температура плавления – это точка, при которой металл переходит из твердого состояния в жидкое. Например, температура плавления железа составляет около 1538 °C, алюминия — около 660 °C, а золота — около 1064 °C.

Превращение металла в жидкость происходит следующим образом:

1. Нагрев до температуры плавления: Металл поглощает теплоту, молекулы начинают колебаться интенсивнее и постепенно преодолевают силы, удерживающие их на местах. Как только температура достигает точки плавления, металл начинает плавиться, переходя в жидкое состояние.

2. Использование скрытой теплоты плавления: Чтобы полностью расплавить металл, недостаточно просто нагреть его до температуры плавления. Нужно еще подводить дополнительную энергию, чтобы преодолеть межмолекулярные силы, удерживающие атомы металла в кристаллической решетке. Этот процесс требует определенного количества энергии, называемого скрытой теплотой плавления.

В итоге, как только вся масса металла впитает необходимое количество теплоты, он полностью превратится в жидкость.