纠结很久啦…已知一克零度的冰溶化到一克零度的水需要吸收热量336焦,那么一克零度的水与一克零度的冰相比,热量相差＿336焦为何是大于?如果考虑体积的话,固体液体体积变化也可以成做功

Question

纠结很久啦…
已知一克零度的冰溶化到一克零度的水需要吸收热量336焦,那么一克零度的水与一克零度的冰相比,热量相差＿336焦
为何是大于?如果考虑体积的话,固体液体体积变化也可以成做功吗?可以从分子方面解释吗?

Answer 1

物质的热力学能（原来叫内能）的大小均与状态有关,一般而言,在其他参数不变的情况下,温度越高,其热力学能就越大.因为温度的高低反映了物质内部分子平均动能的大小,故,温度越高,其内动能就越大,而内动能是热力学能的主体部分,因而含热就越多.但在相变点时（如冰与水）,他们温度相同,水却比冰热量多,且为一正常数,是因为液相的内分子平均动能要比固体的大的多.
关于体积变化（功）的问题,如质量相等,一般是液相的体积要比固相的大,且随温度升高而增大（其他条件不变）.但水非常特殊,水在4℃时密度最大,这反而是不能说明问题的.实际上,尽管固相和液相体积变化会产生功,但还是很小（与温度变化相比）,工程上都可以忽略不计的.
因此,在相变点上,液相要比固相的热力学能大,气相要比液相的热力学能大,其原因就是其内部分子获得了更大的平均动能.