Сколько энергии выделится при охлаждении от 11 11 ∘ С ∘ С и дальнейшей кристаллизации 2 2 литров ртути? Ответ запиши в кДж и округли до целых.
Чтобы рассчитать количество энергии, выделяющейся при охлаждении и кристаллизации ртути, необходимо учитывать два этапа: охлаждение ртути до точки замерзания и кристаллизацию.
Охлаждение ртути до точки замерзания:
- Температура замерзания ртути: \( -38.83 \, °C \)
- Удельная теплоемкость ртути (при жидком состоянии): \( c = 0.14 \, \text{кДж/(кг·°C)} \)
У нас есть 2 литра ртути. Плотность ртути приблизительно \( 13.6 \, \text{кг/л} \), тогда масса ртути:
\[ m = \text{объем} \times \text{плотность} = 2 \, \text{л} \times 13.6 \, \text{кг/л} = 27.2 \, \text{кг} \]
Теперь рассчитаем количество энергии, выделяющейся при охлаждении:
\[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \]
где \(\Delta T = T_{нач} - T_{кон} = 11 \, °C - (-38.83 \, °C) = 49.83 \, °C\).
Подставим значения:
\[ Q_1 = 27.2 \, \text{кг} \cdot 0.14 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot 49.83 \, °C \approx 27.2 \cdot 0.14 \cdot 49.83 \approx 199.46 \, \text{кДж} \]
Кристаллизация ртути:
- Удельная теплота кристаллизации ртути: \( L = 11.8 \, \text{кДж/кг} \)
Количество энергии, выделяющееся при кристаллизации:
\[ Q_2 = m \cdot L = 27.2 \, \text{кг} \cdot 11.8 \, \text{кДж/кг} \approx 321.36 \, \text{кДж} \]
Общее количество энергии:
\[ Q_{общ} = Q_1 + Q_2 \approx 199.46 \, \text{кДж} + 321.36 \, \text{кДж} \approx 520.82 \, \text{кДж} \]
Округляем до целых:
\[ \text{Ответ: } 521 \, \text{кДж} \]
