Question

Сколько тепла выделяется при кристаллизации 3 кг меди и охлаждении до 685°C? Медь имеет удельную теплоемкость 380Дж/(кг℃), удельную теплоту плавления 213кДж/кг и температуру плавления 1085℃.Ответ: ??? кДж

Answer 1

Ответ:

1095 кгДж сама проверила

Answer 2

Для рассчета количества тепла, выделяющегося при кристаллизации и охлаждении меди, нам нужно разбить процесс на два этапа:

1. От охлаждения меди от 1085°C до 685°C.
2. От кристаллизации меди при 685°C до комнатной температуры (предположим, 25°C).

Для первого этапа мы используем формулу:

Q1 = m * c * ΔT

где: Q1 - количество тепла, m - масса меди, c - удельная теплоемкость меди, ΔT - изменение температуры.

ΔT = T конечная - T начальная ΔT = 685°C - 1085°C = -400°C

Q1 = 3 кг * 380 Дж/(кг℃) * (-400°C) = -456000 Дж

Заметьте, что знак минус означает, что медь охлаждается, поэтому она отдает тепло.

Для второго этапа, когда медь кристаллизуется при 685°C до комнатной температуры, нам нужно учесть как теплоемкость, так и удельную теплоту кристаллизации:

Q2 = m * c * ΔT + m * L

где: Q2 - количество тепла, m - масса меди, c - удельная теплоемкость меди, ΔT - изменение температуры (разница между 685°C и 25°C), L - удельная теплота кристаллизации меди.

ΔT = 685°C - 25°C = 660°C

Q2 = 3 кг * 380 Дж/(кг℃) * 660°C + 3 кг * 213 кДж/кг = 772800 Дж + 639 кДж = 773439 Дж

Теперь сложим оба этапа, при этом обратим внимание на знаки:

Q = Q1 + Q2 = -456000 Дж + 773439 Дж = 317439 Дж

Преобразуем Дж в кДж:

Q = 317439 Дж / 1000 = 317.439 кДж

Итак, количество тепла, выделяющегося при кристаллизации 3 кг меди и охлаждении до 685°C, составляет около 317.439 кДж.