Сколько энергии выделится при охлаждении от 11 °С и дальнейшей кристаллизации 2 литров ртути? Ответ запиши в кДж и округли до целых.
Чтобы рассчитать, сколько энергии выделится при охлаждении ртути от 11 °C и её дальнейшей кристаллизации, нужно учитывать два процесса: охлаждение до точки замерзания и кристаллизацию.
Определим массу ртути. Поскольку плотность ртути приблизительно равна 13.6 г/см³, для 2 литров (2000 см³) ртути получаем: \[ m = 2000 \, \text{см}³ \times 13.6 \, \text{г/см}³ = 27200 \, \text{г} = 27.2 \, \text{кг} \]
Находим количество энергии, выделяющееся при охлаждении ртути до точки замерзания. Температура замерзания ртути составляет -38.83 °C, поэтому: \[ \Delta T = T_{\text{нач}} - T_{\text{кон}} = 11 \, \text{°C} - (-38.83 \, \text{°C}) = 49.83 \, \text{°C} \]
Удельная теплоёмкость ртути \( c = 0.14 \, \text{кДж/(кг·°C)} \). Теперь можем рассчитать количество тепла, выделяющегося при охлаждении: \[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T = 27.2 \, \text{кг} \cdot 0.14 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot 49.83 \, \text{°C} \] \[ Q_1 \approx 27.2 \cdot 0.14 \cdot 49.83 \approx 203.29 \, \text{кДж} \]
Теперь рассчитаем количество энергии, выделяющееся при кристаллизации ртути. Удельная теплота кристаллизации ртути \( L = 11.8 \, \text{кДж/кг} \). Таким образом: \[ Q_2 = m \cdot L = 27.2 \, \text{кг} \cdot 11.8 \, \text{кДж/кг} \approx 321.36 \, \text{кДж} \]
Сложим оба значения энергии: \[ Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 \approx 203.29 \, \text{кДж} + 321.36 \, \text{кДж} \approx 524.65 \, \text{кДж} \]
Округляя до целых, получаем, что общее количество энергии, выделяющееся при данной задаче, составляет примерно 525 кДж.
