какая энергия выделилась при отвердевании и охлаждении до 39 градусов. С железной заготовки массой 80 кг. 8 класс

Для решения задачи по определению выделившейся энергии при отвердевании и охлаждении железной заготовки массой 80 кг до температуры 39 градусов, нам нужно учитывать несколько этапов:

1. Энергия, выделяемая при отвердевании
   Когда железо остывает до температуры кристаллизации (примерно 1538°C для чистого железа), оно переходит из жидкого состояния в твердое. В этом процессе выделяется энергия в виде скрытой теплоты кристаллизации. Для железа удельная теплота кристаллизации составляет примерно $\lambda = 272 \, \text{кДж/кг}$.

   Формула для вычисления энергии:

   $$Q_1 = m \cdot \lambda$$

   где $m$ — масса заготовки, $\lambda$ — удельная теплота кристаллизации.

   Подставим значения:

   $$Q_1 = 80 \, \text{кг} \cdot 272 \, \text{кДж/кг} = 21760 \, \text{кДж}.$$

2. Энергия, выделяемая при охлаждении твердого железа
   После отвердевания железо продолжает охлаждаться до 39°C. Нам нужно рассчитать энергию, выделяемую при этом процессе. Используем формулу для вычисления теплоты:

   $$Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T,$$

   где $c$ — удельная теплоемкость железа ($c = 0,45 \, \text{кДж/кг·°C}$), $\Delta T$ — изменение температуры.

   Температура после отвердевания железа равна 1538°C. Найдем разницу температур:

   $$\Delta T = 1538 - 39 = 1499 \, \text{°C}.$$

   Теперь рассчитаем выделившуюся энергию:

   $$Q_2 = 80 \, \text{кг} \cdot 0,45 \, \text{кДж/кг·°C} \cdot 1499 \, \text{°C} = 53964 \, \text{кДж}.$$

3. Общая выделившаяся энергия
   Чтобы найти общую энергию, складываем энергии отвердевания и охлаждения:

   $$Q_{\text{общая}} = Q_1 + Q_2.$$

   Подставим значения:

   $$Q_{\text{общая}} = 21760 \, \text{кДж} + 53964 \, \text{кДж} = 75724 \, \text{кДж}.$$

Ответ: при отвердевании и охлаждении железной заготовки массой 80 кг до 39°C выделилась энергия в размере $75724 \, \text{кДж}$.