Дано: масса льда (m) = масса воды (m) = 1 кг, температура (T) = 0°C = 273 K
Найти: что обладает большей внутренней энергией - лёд или вода?
Решение:
1. Для льда при 0°C внутренняя энергия (U) равна:
U(льда) = m * c_льда * ΔT_льда,
где c_льда - удельная теплоемкость льда (при постоянном давлении) = 2.09 kJ/kg*K,
ΔT_льда - изменение температуры = 0 K.
2. Для воды при 0°C внутренняя энергия (U) равна:
U(воды) = m * c_воды * ΔT_воды,
где c_воды - удельная теплоемкость воды (при постоянном давлении) = 4.18 kJ/kg*K,
ΔT_воды - изменение температуры = 0 K.
Так как изменение температуры равно нулю, внутренняя энергия льда и воды при 0°C будет одинаковой.
Ответ: лёд и вода той же массы при 0 градусах обладают одинаковой внутренней энергией.