Сверь числа и знаки с фото.
- Сколько энергии выделится при кристаллизации и охлаждении от температуры плавления до 27 °C свинцовой пластинки размером 2×5×10 см?
N 1085
Дано: Свинец \(t_{пл} = 327^\circ C\) \(t_2 = 27^\circ C\) \(\lambda = 2{,}5\cdot 10^4\) Дж/кг \(V = a\cdot b\cdot c = 2\times5\times10\) см \(Q = ?\)
Краткий ответ: \(Q\approx 7{,}6\cdot10^4\) Дж \(=76\) кДж (точнее \(75{,}7\) кДж).
Дано:
\(t_1=327^\circ C\) — температура плавления свинца;
\(t_2=27^\circ C\);
\(\lambda=2{,}5\cdot10^4\) Дж/кг;
\(c=140\) Дж/(кг·°C);
\(\rho=11300\) кг/м³;
размеры: \(a=2\) см, \(b=5\) см, \(d=10\) см.
\(Q-?\)
Решение:
Объём пластинки: \[ V=2\cdot5\cdot10=100\ \text{см}^3=10^{-4}\ \text{м}^3. \]
Масса свинца: \[ m=\rho V=11300\cdot10^{-4}=1{,}13\ \text{кг}. \]
Свинец сначала кристаллизуется при температуре плавления, затем остывает: \[ Q=Q_1+Q_2=\lambda m+cm(t_1-t_2). \]
Подставляем значения: \[ Q=2{,}5\cdot10^4\cdot1{,}13+ 140\cdot1{,}13\cdot(327-27), \] \[ Q=28250+47460=75710\ \text{Дж}\approx7{,}6\cdot10^4\ \text{Дж}. \]
Ответ: выделится примерно \(7{,}6\cdot10^4\) Дж, или \(76\) кДж.
Почему так: при кристаллизации теплота выделяется при постоянной температуре \(Q_1=\lambda m\), а при остывании уже твёрдого свинца от \(327^\circ C\) до \(27^\circ C\) — \(Q_2=cm\Delta t\). Оба количества теплоты складываются.
Если в таблице вашего учебника для свинца указано \(c=130\) Дж/(кг·°C), получится около \(72\) кДж; ход решения не меняется.