Для решения задачи необходимо рассчитать количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации свинца и его охлаждении до температуры \( t = 17°C \).
Определим количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации:
При кристаллизации свинец отдает количество теплоты, равное:
\[ Q_1 = m \cdot \lambda, \]
где:
- \( m = 0.1 \) кг (масса свинца, 100 г),
- \( \lambda = 2.47 \times 10^4 \) Дж/кг (удельная теплота плавления свинца).
Подставляем значения:
\[ Q_1 = 0.1 \, \text{кг} \cdot 2.47 \times 10^4 \, \text{Дж/кг} = 2.47 \times 10^3 \, \text{Дж}. \]
Таким образом, при кристаллизации свинца выделяется 2470 Дж.
Теперь принимаемся за охлаждение свинца от температуры плавления (327°C) до 17°C:
Для этого расчет теплоты осуществляется по формуле:
\[ Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T, \]
где:
- \( c = 1.2 \times 10^2 \) Дж/(кг·°C) (удельная теплоемкость свинца),
- \( \Delta T = T_{нач} - T_{кон} = 327°C - 17°C = 310°C \).
Подставляем значения:
\[ Q_2 = 0.1 \, \text{кг} \cdot 1.2 \times 10^2 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 310°C. \]
Вычисляем:
\[ Q_2 = 0.1 \cdot 120 \cdot 310 = 3720 \, \text{Дж}. \]
Сумма выделившейся теплоты:
Общее количество теплоты, выделившееся при кристаллизации и охлаждении свинца, равно:
\[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 = 2470 \, \text{Дж} + 3720 \, \text{Дж} = 6190 \, \text{Дж}. \]
Таким образом, общее количество теплоты, выделившееся при кристаллизации и охлаждении свинца до температуры \( 17°C \), составляет 6190 Дж.