Масса серебра 10 г. Сколько энергии выделится при его кристаллизации и охлаждении до 60°С, если серебро взято при температуре плавления
Для расчета энергии, выделяющейся при кристаллизации и охлаждении серебра, нам понадобятся следующие данные:
- Теплота кристаллизации (λ): для серебра она составляет примерно Ag = 11,8 кДж/моль.
- Молярная масса серебра: М(Ag) = 107,87 г/моль.
Сначала найдем, сколько моль серебра у нас есть:
\[ n = \frac{m}{M} = \frac{10 \, \text{г}}{107,87 \, \text{г/моль}} \approx 0,0927 \, \text{моль}. \]
Теперь рассчитаем количество энергии, выделяющейся при кристаллизации:
\[ Q_1 = n \cdot \lambda = 0,0927 \, \text{моль} \cdot 11,8 \, \text{кДж/моль} \approx 1,093 \, \text{кДж}. \]
Теперь нужно рассчитать количество энергии, выделяющейся при охлаждении серебра с температуры плавления до 60 °C. Температура плавления серебра составляет 961,8 °C. Для охлаждения используем удельную теплоемкость серебра (с), которая составляет примерно 0,24 кДж/кг·°C.
Сначала определим массу в килограммах:
\[ m = 10 \, \text{г} = 0,01 \, \text{кг}. \]
Теперь рассчитаем тепло, выделяющееся при охлаждении:
\[ Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T, \]
где ΔT — изменение температуры:
\[ \Delta T = 961,8 \, °C - 60 \, °C = 901,8 \, °C. \]
Теперь подставим значения в формулу:
\[ Q_2 = 0,01 \, \text{кг} \cdot 0,24 \, \text{кДж/кг·°C} \cdot 901,8 \, °C \approx 2,162 \, \text{кДж}. \]
Теперь сложим оба значения энергии:
\[ Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 = 1,093 \, \text{кДж} + 2,162 \, \text{кДж} \approx 3,255 \, \text{кДж}. \]
Таким образом, общее количество энергии, выделяющейся при кристаллизации и охлаждении серебра до 60 °C, составляет приблизительно 3,255 кДж.
