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).

Для вычисления общего количества теплоты, выделяющегося при кристаллизации и последующем охлаждении свинца до заданной температуры, нужно учитывать два процесса: кристаллизацию (затвердевание) и охлаждение.

1. Кристаллизация свинца: Во время кристаллизации теплота выделяется. Количество теплоты, выделяемое при кристаллизации, можно найти, используя удельную теплоту плавления свинца. Удельная теплота плавления (λ) показывает, сколько энергии необходимо для плавления 1 кг вещества. Так как процесс обратный, то мы будем использовать эту величину для расчета количества теплоты, выделяемой при кристаллизации. Формула для расчета:

   $Q_1 = m \times \lambda$

   где $Q_1$ - количество теплоты, выделяемое при кристаллизации, $m$ - масса свинца, $\lambda$ - удельная теплота плавления свинца.

2. Охлаждение свинца до $t = 17^\circ C$: После кристаллизации свинец охлаждается до заданной температуры. Количество теплоты, отдаваемое при охлаждении, можно вычислить, используя удельную теплоемкость свинца. Формула для расчета:

   $Q_2 = m \times c \times (t_1 - t_2)$

   где $Q_2$ - количество теплоты, отдаваемое при охлаждении, $c$ - удельная теплоемкость свинца, $t_1$ - начальная температура (температура плавления), $t_2$ - конечная температура (17°C).

Общее количество теплоты $Q$ равно сумме $Q_1$ и $Q_2$:

$Q = Q_1 + Q_2$

Теперь подставим данные из задачи и проведем расчеты:

• $m = 100 \, г = 0.1 \, кг$ (переведено в килограммы)
• $\lambda = 2.47 \times 10^4 \, Дж/кг$
• $c = 1.2 \times 10^2 \, Дж/(кг \cdot ^\circ C)$
• $t_1 = 327^\circ C$
• $t_2 = 17^\circ C$

Сначала вычислим $Q_1$ и $Q_2$, а затем их сумму $Q$.

Количество теплоты, выделяемое при кристаллизации свинца массой 100 г, составляет приблизительно 2470 Дж. При охлаждении до температуры 17°C свинец отдает около 3720 Дж теплоты. Таким образом, общее количество теплоты, выделяемое в обоих процессах (кристаллизация и охлаждение), составляет приблизительно 6190 Дж. ​​