Какое количество теплоты выделяется при кристаллизации и охлаждении 4 кг меди до температуры 585 градусов по Цельсию?

Для того чтобы рассчитать количество теплоты, которое выделяется при кристаллизации меди и ее охлаждении до температуры 585°C, нужно учесть два процесса:

1. Охлаждение меди от начальной температуры до температуры кристаллизации.

2. Кристаллизация меди при температуре плавления.

1. Охлаждение меди

Для охлаждения меди, чтобы найти количество теплоты, нужно использовать формулу:

$Q = m \cdot c \cdot \Delta T$

где:

• $m$ — масса меди (4 кг),

• $c$ — удельная теплоемкость меди, которая равна 0,385 Дж/(г·°C),

• $\Delta T$ — изменение температуры.

Предположим, что начальная температура меди была выше температуры плавления меди, которая составляет 1083°C. Охлаждение будет происходить от этой температуры до 585°C. Тогда:

$\Delta T = 1083°C - 585°C = 498°C$

Теперь подставим значения в формулу:

$Q = 4000 \, \text{г} \cdot 0,385 \, \text{Дж/г·°C} \cdot 498 \, \text{°C}$
$Q = 766,680 \, \text{Дж}$

Это количество теплоты, которое выделяется при охлаждении меди от 1083°C до 585°C.

2. Кристаллизация меди

Кристаллизация происходит при температуре плавления меди (1083°C). Количество теплоты, которое выделяется при кристаллизации, можно найти по формуле:

$Q = m \cdot L_f$

где:

• $m$ — масса меди (4 кг),

• $L_f$ — теплота кристаллизации меди, которая составляет примерно 200 кДж/кг.

Подставляем значения:

$Q = 4 \, \text{кг} \cdot 200,000 \, \text{Дж/кг}$
$Q = 800,000 \, \text{Дж}$

Общая теплота

Теперь суммируем теплоты, выделяющиеся при охлаждении и кристаллизации:

$Q_{\text{общ}} = 766,680 \, \text{Дж} + 800,000 \, \text{Дж}$
$Q_{\text{общ}} = 1,566,680 \, \text{Дж}$

Итак, общее количество теплоты, которое выделяется при охлаждении 4 кг меди до температуры 585°C и ее кристаллизации, равно 1,566,680 Дж.