2. Тип Д10 № 1511. Как изменится внутренняя энергия 500 г воды, взятой при 20 °C, при её превращении в лёд при температуре 0 °C? 1) уменьшится на 42 кДж; 2) увеличится на 42 кДж; 3) уменьшится на 207 кДж; 4) увеличится на 207 кДж.

При охлаждении до 0 °C и последующем замерзании вода отдаёт теплоту, поэтому её внутренняя энергия уменьшается.

Масса воды \(m=0.5\) кг, удельная теплоёмкость воды \(c=4200\) Дж/(кг·°C), удельная теплота кристаллизации \(\lambda=330000\) Дж/кг.

1. При охлаждении от 20 °C до 0 °C выделится \(Q_1=mc\Delta t=0.5\cdot4200\cdot20=42000\) Дж = 42 кДж.
2. При замерзании выделится \(Q_2=m\lambda=0.5\cdot330000=165000\) Дж = 165 кДж.
3. Изменение внутренней энергии: \(\Delta U=-(Q_1+Q_2)=-207000\) Дж = −207 кДж.

Ответ: 3) внутренняя энергия уменьшится на 207 кДж.