Вопрос задан 02.04.2025 в 22:42. Предмет Физика. Спрашивает Тараканова Мария.

Какое количество теплоты выделится при кристаллизации и охлаждении до температуры t=17C свинца массой m=100г. находящегося при температуре плавления?(Удельная теплоемкость свинца с=1,2*10 в квадрате Дж\кг*C,температура плавления свинца t=327 C,удельная теплота плавления свинца лямбда=2,47*10 в четвертой степени Дж\кг).

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Дюрягин Егор.

Для решения этой задачи нужно учесть два процесса: кристаллизацию свинца и его охлаждение от температуры плавления до 17°C.

Дано:

  • Масса свинца, m=100г=0.1кгm = 100 \, \text{г} = 0.1 \, \text{кг}
  • Температура плавления свинца, tпл=327°Ct_{\text{пл}} = 327 \, \text{°C}
  • Удельная теплоемкость свинца, c=1.2×102Дж/(кг\cdotp°C)c = 1.2 \times 10^2 \, \text{Дж/(кг·°C)}
  • Удельная теплота плавления свинца, λ=2.47×104Дж/кг\lambda = 2.47 \times 10^4 \, \text{Дж/кг}
  • Температура, до которой нужно охладить свинец, t=17°Ct = 17 \, \text{°C}

Шаг 1: Вычисление количества теплоты, выделяющегося при кристаллизации свинца

При кристаллизации свинец переходит из жидкого состояния в твердое, при этом выделяется теплота плавления. Формула для тепла, выделяющегося при кристаллизации, выглядит так:

Qкрист=mλQ_{\text{крист}} = m \cdot \lambda

Подставляем значения:

Qкрист=0.1кг×2.47×104Дж/кгQ_{\text{крист}} = 0.1 \, \text{кг} \times 2.47 \times 10^4 \, \text{Дж/кг} Qкрист=2470ДжQ_{\text{крист}} = 2470 \, \text{Дж}

Шаг 2: Вычисление количества теплоты, выделяющегося при охлаждении свинца

Теперь, когда свинец остыл до температуры 17°C, нужно учесть его охлаждение от температуры плавления (327°C) до конечной температуры (17°C). Количество теплоты, которое выделяется при охлаждении, рассчитывается по формуле:

Qохл=mc(tплt)Q_{\text{охл}} = m \cdot c \cdot (t_{\text{пл}} - t)

Подставляем значения:

Qохл=0.1кг×1.2×102Дж/(кг\cdotp°C)×(32717)°CQ_{\text{охл}} = 0.1 \, \text{кг} \times 1.2 \times 10^2 \, \text{Дж/(кг·°C)} \times (327 - 17) \, \text{°C} Qохл=0.1×120×310Q_{\text{охл}} = 0.1 \times 120 \times 310 Qохл=3720ДжQ_{\text{охл}} = 3720 \, \text{Дж}

Шаг 3: Общая теплота, выделившаяся при кристаллизации и охлаждении

Теперь нужно сложить теплоту, выделившуюся при кристаллизации, и теплоту, выделившуюся при охлаждении:

Qобщ=Qкрист+Qохл=2470Дж+3720ДжQ_{\text{общ}} = Q_{\text{крист}} + Q_{\text{охл}} = 2470 \, \text{Дж} + 3720 \, \text{Дж} Qобщ=6190ДжQ_{\text{общ}} = 6190 \, \text{Дж}

Ответ: Количество теплоты, которое выделится при кристаллизации и охлаждении свинца массой 100 г до температуры 17°C, равно 6190 Дж.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос