что владеет большей внутренней энергией: вода при температуре 100С либо ее

Внутренняя энергия насыщенного пара всегда больше внутренней энергии жидкости, из которой этот пар образовался. Увеличение внутренней энергии вещества при испарении без конфигурации температуры происходит в главном благодаря тому, что при переходе в пар среднее расстояние между молекулами возрастает. При этом возрастает их обоюдная потенциальная энергия, так как, для того чтобы раздвинуть молекулы на большие расстояния, необходимо затратить работу на преодоление сил притяжения молекул друг к другу.

Не считая того, совершается работа против наружного давления, ибо пар занимает больший объем, чем жидкость, из которой он образовался.
Создадим этот подсчет для воды, кипящей при обычном давлении и, как следует, при температуре 100 С. Пусть поршень имеет площадь 100 см2. Так как нормальное атмосферное давление равно 1,013X105 Па, то на поршень действует сила 1,013105 Па0,01м2= 1013 Н. Если поршень подымется на 0,1 м, будет произведена работа 1013 Н0,1 м=101,3 Дж. При этом появляется 0,010,1=10-3 м3 пара. Плотность пара при 100 С одинакова 0,597 кг/м3, потому масса пара равна 0,59710-3 кг. Следовательно, при образовании 1 кг пара на работу против наружного давления будет затрачено 101,3/(0,59710-3)=170 кДж.

При испарении 1 кг воды при 100 С расходуется 2250 кДж (удельная теплота парообразования) . Из них 170 кДж затрачивается, как указывает наш подсчет, на работу против наружного давления. Как следует, остаток, одинаковый 2250170=2080 кДж, представляет собой приращение внутренней энергии 1 кг пара по сравнению с энергией 1 кг воды.