Question

8 Какое количество теплоты выделит жидкий свинец массой 2 kg, взятый при температуре плавления, остывая до температуры 27°С?​

Answer 1

Відповідь: Для розрахунку кількості теплоти, виділеної при охолодженні свинцю, необхідно використовувати специфічну теплоємність речовини - це кількість теплоти, яка необхідна для підігріву одиниці маси речовини на один градус Цельсія. Для свинцю специфічна теплоємність становить 128 Дж/кг*°C.

Теплом, який віддає свинець при охолодженні, залежить від маси свинцю та різниці у температурах між початковою (температура плавлення) та кінцевою (27°С) температурами. Можна використати формулу:

Q = mcΔT

де Q - кількість виділеної теплоти, m - маса свинцю, c - специфічна теплоємність свинцю, ΔT - різниця у температурах.

Розрахуємо кількість теплоти, виділеної при охолодженні свинцю:

Q = 2 кг * 128 Дж/кг*°C * (327-27)°C = 2 * 128 * 30000 Дж = 7680000 Дж

Отже, свинец виділить 7680000 Дж теплоти при охолодженні від температури плавлення до 27°С.

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобится удельная теплоемкость свинца и его температурный коэффициент линейного расширения.

Удельная теплоемкость (теплоёмкость на единицу массы) свинца составляет около 130 Дж/(кг·°C). Температурный коэффициент линейного расширения свинца примерно равен 0.000028 (1/°C).

Чтобы вычислить количество теплоты, выделенное при остывании, мы можем использовать следующую формулу:

Q = m * c * ΔT,

где: Q - количество теплоты, m - масса свинца, c - удельная теплоемкость свинца, ΔT - изменение температуры.

В данном случае, масса свинца (m) равна 2 кг, удельная теплоемкость свинца (c) равна 130 Дж/(кг·°C), а изменение температуры (ΔT) равно разнице между температурой плавления свинца (327 °C) и конечной температурой (27 °C):

ΔT = 327 °C - 27 °C = 300 °C.

Подставляя эти значения в формулу, получим:

Q = 2 кг * 130 Дж/(кг·°C) * 300 °C = 78,000 Дж.

Таким образом, жидкий свинец массой 2 кг, остывая от температуры плавления до 27 °C, выделит 78,000 Дж (78 кДж) теплоты.