Номер 3, страница 47 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

3. Как изменяется внутренняя энергия твердого тела при его плавлении?

3. Плавление – это процесс перехода вещества из твёрдого агрегатного состояния в жидкое. Этот процесс для кристаллических тел происходит при постоянной температуре, называемой температурой плавления. В течение всего процесса плавления тело поглощает энергию извне.

Внутренняя энергия тела ($U$) состоит из кинетической энергии ($E_k$) хаотического движения составляющих его частиц (атомов или молекул) и потенциальной энергии ($E_p$) их взаимодействия:

$U = E_k + E_p$

1. Кинетическая энергия. Температура тела является мерой средней кинетической энергии его частиц. Поскольку процесс плавления происходит при постоянной температуре, средняя кинетическая энергия частиц вещества не изменяется.

2. Потенциальная энергия. В твёрдом кристаллическом теле частицы расположены в строгом порядке (в узлах кристаллической решётки) и совершают колебания около этих положений равновесия. Силы притяжения между частицами велики. Вся энергия, которую тело получает в процессе плавления (теплота плавления), расходуется на разрушение кристаллической решётки. Это означает, что энергия идёт на преодоление сил притяжения между частицами и на увеличение расстояния между ними. В результате разрушения упорядоченной структуры потенциальная энергия взаимодействия частиц увеличивается.

Таким образом, несмотря на то что температура (и, следовательно, кинетическая энергия частиц) остаётся постоянной, внутренняя энергия тела при плавлении увеличивается за счёт увеличения потенциальной энергии его частиц.

Ответ: При плавлении твёрдого тела его внутренняя энергия увеличивается.