Вариант 2. 1. Одинакова ли внутренняя энергия 1 кг воды и 1 кг водяного пара при температуре 100 °C? Ответ обоснуйте. 2. Почему конденсация пара в атмосфере в капельки дождя или снежинки ведёт к потеплению воздуха? 3. Какая энергия выделится при конденсации паров эфира массой 100 г, взятого при температуре 35 °C?

1. Нет, внутренняя энергия неодинакова. При одинаковой температуре внутренняя энергия 1 кг водяного пара больше, чем внутренняя энергия 1 кг воды, потому что при превращении воды в пар была затрачена теплота парообразования.

   Разность энергий равна:

   \(\Delta U=Lm\).

   Для 1 кг воды и пара при 100 °C эта разность равна примерно \(2.3\cdot10^6\) Дж.

2. При конденсации пара выделяется теплота, ранее затраченная на парообразование:

   \(Q=Lm\).

   Эта теплота передаётся окружающему воздуху, поэтому его внутренняя энергия и температура увеличиваются.

3. При конденсации выделяется теплота:

   \(Q=Lm\).

   Для эфира при 35 °C \(L=0.36\cdot10^6\) Дж/кг, а \(m=100\) г \(=0.1\) кг.

   \(Q=0.36\cdot10^6\cdot0.1=3.6\cdot10^4\) Дж.

   \(3.6\cdot10^4\) Дж \(=36\) кДж.

Ответ: 1) нет, энергия пара больше примерно на \(2.3\cdot10^6\) Дж; 2) при конденсации выделяется теплота; 3) \(3.6\cdot10^4\) Дж, или 36 кДж.