Давайте разберем этот вопрос с точки зрения законов термодинамики и теплообмена.
Когда пар с температурой (120^\circ C) попадает в воду при комнатной температуре (обычно около (20-25^\circ C)), происходят следующие процессы:
Передача тепла от пара к воде: Пар, обладающий высокой температурой, начинает передавать часть своей энергии воде, так как тепло всегда передается от более горячего тела к более холодному. Это процесс теплообмена.
Конденсация пара: При контакте с более холодной водой пар начинает конденсироваться, переходя из газообразного состояния в жидкое. Во время конденсации выделяется значительное количество энергии, называемое теплотой конденсации. Эта энергия также передается воде.
Сравнение температур: В результате взаимодействия пар теряет часть своей внутренней энергии, а вода, наоборот, получает эту энергию, что приводит к повышению её температуры.
Анализ изменений внутренней энергии:
Внутренняя энергия пара: Она уменьшается, так как пар передает энергию воде. Уменьшение внутренней энергии связано с потерей тепловой энергии (снижение температуры пара и его конденсация).
Внутренняя энергия воды: Она увеличивается, так как вода получает тепловую энергию от пара. Это вызывает повышение температуры воды, а в некоторых случаях даже её кипение, если переданной энергии достаточно.
Ответ:
Внутренняя энергия пара уменьшается, так как он теряет энергию, а внутренняя энергия воды увеличивается, так как она эту энергию принимает. Таким образом, правильный ответ:
4) Пара уменьшилась, а воды увеличилась.
Дополнительное пояснение:
Этот процесс подчиняется закону сохранения энергии: энергия не исчезает, а лишь передается от одного тела (пара) к другому (воде). При этом суммарная энергия системы остаётся постоянной, если система считается замкнутой и не учитываются потери в окружающую среду.