Чтобы рассчитать количество теплоты, выделяющегося при кристаллизации нафталина и его охлаждении, нужно использовать следующие данные и формулы:
- Теплота кристаллизации: Для нафталина теплота кристаллизации (λ) примерно составляет 200 Дж/г.
- Специальная теплоёмкость нафталина: c = 2,1 Дж/(г·°C).
Шаги решения:
Кристаллизация нафталина: Количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации 200 г нафталина: \[ Q_1 = m \cdot λ = 200 \, \text{г} \cdot 200 \, \text{Дж/г} = 40000 \, \text{Дж}. \]
Охлаждение нафталина: Предположим, что температура кристаллизации нафталина составляет 80 °C. Нам нужно охладить его до 30 °C: \[ Q_2 = m \cdot c \cdot ΔT, \] где \(ΔT = T_{\text{крист}} - T_{\text{фин}} = 80 \, °C - 30 \, °C = 50 \, °C\). Подставляем значения: \[ Q_2 = 200 \, \text{г} \cdot 2,1 \, \text{Дж/(г·°C)} \cdot 50 \, °C = 21000 \, \text{Дж}. \]
Общее количество теплоты:
\[ Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 = 40000 \, \text{Дж} + 21000 \, \text{Дж} = 61000 \, \text{Дж}. \]
График зависимости температуры нафталина от времени:
- На графике по оси X будет время, по оси Y — температура нафталина.
- Начальная температура — 80 °C, на этом уровне будет горизонтальная линия, показывающая процесс кристаллизации (плоская линия).
- После завершения кристаллизации температура начнет снижаться до 30 °C, что будет показано наклонной линией.
Такой график будет иметь два отрезка: горизонтальный (кристаллизация) и наклонный (охлаждение).