Question

какое количество теплоты выделяется при кристаллизации и охлаждении 1 .5кг цинка до температуры 20°С

Answer 1

Дано:

t1=420 гр. С

t2=20 гр. С

c=400 Дж/кг гр. С

m=1.5

лямбда = 112000 Дж/кг

Решение:

Q=Q1+Q2

Q1= лямбда m - кристаллизация цинка

Q2 =cm(t2-t1) - охлаждение цинка

Q= лямбда m + cm(t2-t1)

Q=112000 Дж/кг * 1.5 кг + 400 Дж/кг * 1.5 кг * (20 гр. С - 420 гр. С) - (20 гр. С - 420 гр. С) = 168000 Дж +240000 Дж = 408000 Дж = 408 Кдж

Ответ: 408 кДж

Answer 2

Для рассчета количества теплоты, выделяющегося при кристаллизации и охлаждении цинка до температуры 20°C, мы должны учесть два процесса: сначала охлаждение цинка до его температуры кристаллизации, а затем сам процесс кристаллизации.

1. Охлаждение до температуры кристаллизации: Температура кристаллизации цинка составляет около 419.53°C. Температура исходного цинка не указана, поэтому мы предположим, что он находится в комнатной температуре, примерно 20°C.

Для вычисления количества теплоты, выделяющегося при охлаждении, мы используем формулу:

Q = m * c * ΔT

где: Q - количество теплоты (в Джоулях) m - масса цинка (в килограммах) c - удельная теплоемкость цинка (при постоянном давлении, обычно принимается около 0.387 J/g°C или 387 J/kg°C) ΔT - изменение температуры (в °C)

ΔT = Температура кристаллизации - Начальная температура ΔT = 419.53°C - 20°C = 399.53°C (в Кельвинах: 399.53 + 273.15 = 672.68 K)

Теперь мы можем рассчитать количество теплоты, выделяющееся при охлаждении:

Q1 = 1.5 kg * 387 J/kg°C * 672.68 K ≈ 392,721.54 Дж

2. Кристаллизация цинка: Количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации, определяется теплотой кристаллизации (теплотой перехода от жидкого состояния в твердое состояние). У цинка теплота кристаллизации составляет около 115 кДж/кг или 115,000 Дж/кг.

Теперь рассчитаем количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации:

Q2 = 1.5 kg * 115,000 Дж/кг = 172,500 Дж

Итоговое количество теплоты:

Q_итого = Q1 + Q2 ≈ 392,721.54 Дж + 172,500 Дж ≈ 565,221.54 Дж

Приблизительно 565,221.54 Дж теплоты выделится при кристаллизации и охлаждении 1.5 кг цинка до температуры 20°C.