Дано:
масса металла m = 20 г
температура твёрдого серебра T1 = 962°C = 1235 K
температура расплавленного серебра T2 = 962°C = 1235 K
Найти:
разницу внутренней энергии между 20 г твёрдого серебра при 962°C и такого же количества расплавленного серебра при такой же температуре
Решение:
Разница внутренней энергии ΔU = U2 - U1
где U1 - внутренняя энергия твёрдого серебра, U2 - внутренняя энергия расплавленного серебра
Внутренняя энергия U = mcΔT, где m - масса, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры
Для твёрдого серебра:
U1 = m1cΔT1
Учитывая, что при 962°C твёрдое серебро находится в фазе твёрдого тела, так что принимаем удельную теплоемкость равной теплоемкости при постоянном объеме: c1 = cv
Для расплавленного серебра:
U2 = m2cΔT2
Учитываем, что при 962°C расплавленное серебро находится в фазе жидкости, так что принимаем удельную теплоемкость равной теплоемкости при постоянном давлении: c2 = cp
Расчеты:
1. Рассчитаем внутреннюю энергию твёрдого серебра U1:
ΔT1 = T2 - T1 = 0 K (так как нет изменения температуры)
U1 = m1c1ΔT1 = 20 g * (0,234 Дж/(г·К)) * 0 K = 0 Дж
2. Рассчитаем внутреннюю энергию расплавленного серебра U2:
U2 = m2c2ΔT2 = 20 g * (0,255 Дж/(г·К)) * 0 K = 0 Дж
Таким образом, разница внутренней энергии между 20 г твёрдого серебра при 962°C и такого же количества расплавленного серебра при такой же температуре равна 0 Дж.