отливая деталь из ковша в форму налили 6 кг жидкой стал и. Какое количество энергии выделится при ее отвердевании и остывании полученной детали до 25 градусов Цельсия

Для решения задачи нам необходимо рассчитать количество энергии, выделившейся при следующих этапах:

1. Кристаллизация жидкой стали — энергия, выделившаяся при затвердевании.
2. Остывание твердой стали — энергия, выделившаяся при понижении температуры до 25°C.

Дано:

• Масса стали $m = 6 \, \text{кг}$,
• Температура жидкой стали $T_{\text{нач}} = T_{\text{плав}}$,
• Температура окружающей среды $T_{\text{кон}} = 25^\circ\text{C}$,
• Удельная теплота кристаллизации $q_{\text{кр}}$ (для стали $q_{\text{кр}} \approx 270 \, \text{кДж/кг}$),
• Удельная теплоемкость стали в твердом состоянии $c \approx 0.5 \, \text{кДж/(кг·°C)}$,
• Температура плавления стали $T_{\text{плав}} \approx 1500^\circ\text{C}$.

Этап 1: Выделение энергии при кристаллизации

При затвердевании жидкой стали выделяется энергия в количестве:

Подставляем значения:

Этап 2: Выделение энергии при остывании твердой стали

После кристаллизации сталь остывает от температуры плавления до $25^\circ\text{C}$. Выделяемая энергия рассчитывается по формуле:

Подставляем значения:

Общая энергия

Общее количество энергии, выделившейся при кристаллизации и остывании:

Подставляем значения:

Ответ:

При отвердевании и остывании детали до $25^\circ\text{C}$ выделится $6045 \, \text{кДж}$ энергии.