Задание OGEPHYS2607D1: Плавление и кристаллизация. Изменение внутренней энергии при плавлении и кристаллизации. Удельная теплота плавления.

Рассматриваем смесь воды и льда при постоянном давлении в ходе плавления. По условию вещество уже доведено до температуры фазового перехода. Нас интересует именно этап, когда обе фазы ещё присутствуют, а не дальнейшее нагревание воды или охлаждение получившегося льда.
При таком переходе температура смеси остаётся постоянной. Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул связана с температурой; при неизменной температуре она тоже не изменяется. Поэтому для первой величины выбираем 3.
Внутренняя энергия включает как энергию движения частиц, так и энергию их взаимодействия. Постоянство температуры не означает постоянства всей внутренней энергии: во время фазового перехода меняются расположение и взаимодействие частиц.
В школьной модели пренебрегаем механической работой изменения объёма. Первый закон принимает вид
ΔU = Q.
При плавлении теплота подводится, Q > 0, поэтому ΔU > 0. Внутренняя энергия смеси увеличивается; выбираем 1.
Проверка: обратный фазовый переход при той же температуре меняет знак теплообмена и изменения внутренней энергии, но не требует изменения температуры смеси. Это согласуется с постоянной первой величиной и увеличением второй. Записываем цифры в порядке таблицы. Ответ: 31.