Какое количество теплоты выделится при кристаллизации и охлаждении до температуры t=25 °С меди массой m=50г, находящейся при температуре плавления? (Удельная теплоемкость меди с=3,8•10² дж Кг•°С , температура плавления меди t=1085 °С, удельная теплота плавления ламба= 2,1 • 10 дж
Кг)

Чтобы определить количество теплоты, которое выделится при кристаллизации и охлаждении меди, нужно рассмотреть два этапа:

1. Кристаллизация меди — выделение тепла при переходе меди из жидкого состояния в твердое при температуре плавления.
2. Охлаждение меди — выделение тепла при охлаждении твердой меди от температуры плавления до заданной температуры $t = 25^\circ C$.

Рассчитаем количество теплоты для каждого этапа.

Дано

• Масса меди $m = 50 \, \text{г} = 0{,}05 \, \text{кг}$
• Удельная теплоемкость меди c = 3{,}8 \cdot 10^2 \, \text{Дж/(кг} \cdot \, ^\circ \text{C)}
• Температура плавления меди $t_{\text{пл}} = 1085^\circ \text{C}$
• Конечная температура $t = 25^\circ \text{C}$
• Удельная теплота плавления меди $\lambda = 2{,}1 \cdot 10^5 \, \text{Дж/кг}$

1. Кристаллизация меди

Количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации, рассчитывается по формуле:

Подставим значения:

2. Охлаждение меди

После кристаллизации медь будет охлаждаться с температуры плавления до 25°C. Количество теплоты, выделяющееся при охлаждении, рассчитывается по формуле:

Подставим значения:

Общее количество выделенной теплоты

Теперь сложим количество теплоты, выделившееся на каждом этапе:

Ответ

При кристаллизации и последующем охлаждении меди до 25°C выделится $Q = 30640 \, \text{Дж}$.