Расплавленный свиней массой 2 кг, имеющий темперптуру плавления 327 разлили в формы. какое количество теплоты выделится при отверднвании до комнатной температуры 20
Чтобы рассчитать количество теплоты, выделяющееся при отвердевании расплавленного свинца, нужно использовать формулу для тепла, выделяющегося при изменении состояния вещества.
Для свинца:
- Масса \( m = 2 \) кг
- Температура плавления свинца \( T_p = 327 \) °C
- Конечная температура \( T_k = 20 \) °C
- Удельная теплота кристаллизации свинца \( L = 25 \) кДж/кг
Выделение теплоты при кристаллизации: Когда свинец охлаждается и переходит из жидкого состояния в твердое (от плавления до кристаллизации), он выделяет тепло. Общее количество теплоты \( Q \) можно найти по формуле:
\[ Q = m \cdot L \]
Подставляя известные значения:
\[ Q = 2 \, \text{кг} \cdot 25 \, \text{кДж/кг} = 50 \, \text{кДж} \]
Выделение теплоты при дальнейшем охлаждении: Но помимо этого, свинец будет еще охлаждаться от 327 °C до 20 °C. Чтобы рассчитать это некоторое количество теплоты, необходимо знать удельную теплоемкость свинца \( c \).
Удельная теплоемкость свинца \( c \approx 0.128 \, \text{кДж/(кг·°C)} \).
Температурное изменение \( \Delta T = T_p - T_k = 327 - 20 = 307 \) °C.
Тогда тепло, выделяемое при охлаждении, можно вычислить по формуле:
\[ Q_{охлаждение} = m \cdot c \cdot \Delta T \]
\[ Q_{охлаждение} = 2 \, \text{кг} \cdot 0.128 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot 307 \, °C \approx 79.0 \, \text{кДж} \]
Общее количество выделившегося тепла: Теперь сложим оба результата:
\[ Q_{общий} = Q + Q_{охлаждение} = 50 \, \text{кДж} + 79.0 \, \text{кДж} \approx 129 \, \text{кДж} \]
Таким образом, общее количество теплоты, выделившееся при отвердевании 2 кг расплавленного свинца до комнатной температуры 20 °C, составляет примерно 129 кДж.
