Номер 4, страница 52, часть 1 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 1. Глава 3. Изменение агрегатных состояний вещества. Параграф 21. Плавление и кристаллизация. Удельная теплота плавления - номер 4, страница 52.

Условие.

4. В процессе плавления внутренняя энергия тела

1) не изменяется, так как не изменяется его температура

2) увеличивается, так как увеличивается кинетическая энергия хаотического движения молекул

3) увеличивается, так как увеличивается потенциальная энергия взаимодействия молекул тела друг с другом

4) уменьшается, так как уменьшается потенциальная энергия взаимодействия молекул тела друг с другом

Отметьте знаком «Х» выбранный вами вариант ответа.

1) ☐; 2) ☐; 3) ☐; 4) ☐.

Решение.

Решение

Внутренняя энергия тела ($\text{U}$) представляет собой сумму кинетической энергии хаотического (теплового) движения составляющих его частиц (молекул, атомов) и потенциальной энергии их взаимодействия друг с другом.

$U = E_{кинетическая} + E_{потенциальная}$

Процесс плавления — это фазовый переход вещества из твердого состояния в жидкое, который происходит при постоянной температуре (температуре плавления). Во время этого процесса тело поглощает энергию извне (теплоту плавления).

Рассмотрим, как изменяются составляющие внутренней энергии:

1. Кинетическая энергия молекул является мерой температуры тела. Поскольку температура в процессе плавления не меняется, средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул также остается постоянной. Следовательно, варианты ответа 1 и 2 являются неверными.

2. Потенциальная энергия взаимодействия молекул зависит от расстояния между ними и сил, действующих между ними. В твердом состоянии частицы расположены в узлах кристаллической решетки и совершают колебания около положения равновесия. При плавлении подводимая энергия расходуется на разрушение этой упорядоченной структуры (кристаллической решетки). Связи между молекулами ослабевают, среднее расстояние между ними увеличивается. Работа, совершаемая против сил межмолекулярного притяжения, приводит к увеличению потенциальной энергии взаимодействия молекул.

Таким образом, вся подводимая к телу теплота при плавлении идет на увеличение его внутренней энергии за счет увеличения потенциальной энергии взаимодействия молекул. Это означает, что внутренняя энергия тела увеличивается. Вариант ответа 4, утверждающий об уменьшении, неверен.

Следовательно, правильным является утверждение 3.

Ответ: 3) увеличивается, так как увеличивается потенциальная энергия взаимодействия молекул тела друг с другом.