Задание OGEPHYSEFA1B6: Плавление и кристаллизация. Изменение внутренней энергии при плавлении и кристаллизации. Удельная теплота плавления.

По горизонтальной оси отложено полученное количество теплоты Q, по вертикальной — температура вещества. Первоначально тело твёрдое. Первый наклонный участок описывает нагревание твёрдого тела, горизонтальный — плавление при постоянной температуре, последний наклонный — нагревание жидкости.
На первичном графике горизонтальный участок начинается при Q₁ = 300 кДж и заканчивается при Q₂ = 1050 кДж. Теплота фазового перехода равна разности показаний, а не полному значению у правого края:
Q_пер = Q₂ − Q₁.
Подставляем данные шкалы:
Q_пер = (1050 − 300) · 1 кДж = 750 кДж.
На фазовом переходе механической работой изменения объёма пренебрегаем, как принято в данной школьной модели. Первый закон тогда даёт ΔU = Q_пер. Для массы m₀ = 1 кг изменение энергии пропорционально массе:
ΔU₀ = Q_пер · m₀m.
Подставляем:
ΔU₀ = 750 кДж · 1 кг5 кг = 150 кДж.
Проверка: при переходе обратно к 5 кг получаем 150 · 5 = 750 кДж. Температура при плавлении не растёт, но внутренняя энергия увеличивается из-за изменения взаимодействия и расположения частиц.
Ответ: 150 кДж.