Question

Сколько выделилось теплоты при отвердевании 2 кг свинца и его дальнейшем охлаждении до 27 градусов?

Answer 1

Найти :
Q - ?

Дано :
m = 2 кг
t2 = 27 °С
λ  плавления = 25 000 Дж/кг
t1 = 327 °C
c = 130 Дж/(кг•°С)

Решение :

Q = Qкр. + Qохл.
Q кр. = - λ пл. • m
Q охл. = сm(t2-t1)

Qкр. = - 25 000 Дж/кг • 2 кг = - 50 000 Дж
Q охл. = 130 Дж/(кг•°С)×2кг×(27°С-327°С) = -78 000 Дж
Q = - 50 000 Дж - 78 000 Дж = - 128 000 Дж
= - 128 кДж

Ответ : Q = -128 кДж

Answer 2

Для расчета выделения теплоты при отвердевании свинца и его последующем охлаждении, мы можем использовать следующие шаги:

1. Рассчитаем количество теплоты, выделяющееся при отвердевании свинца.
2. Рассчитаем количество теплоты, которое уйдет при охлаждении свинца до 27 градусов Цельсия.

Для шага 1 мы используем удельную теплоемкость отверждения (теплоту плавления) свинца и его массу:

Удельная теплоемкость отверждения свинца (Pb) составляет около 24,06 Дж/градус Цельсия.

Масса свинца (m) равна 2 кг, что составляет 2000 г.

Таким образом, количество теплоты, выделяющееся при отвердевании свинца, можно рассчитать следующим образом:

Q1 = масса x удельная теплоемкость отверждения x изменение температуры Q1 = 2000 г x 24,06 Дж/градус Цельсия x (0 - 327 градусов Цельсия) Q1 = 2000 г x 24,06 Дж/градус Цельсия x (-327 градусов Цельсия) Q1 = -15,796,260 Дж

Теперь у нас есть количество теплоты, выделяющееся при отвердевании свинца. Оно отрицательное, потому что свинец отдаёт тепло окружающей среде при отвердевании.

Для шага 2 мы рассчитаем количество теплоты, уходящее при охлаждении свинца до 27 градусов Цельсия. Мы будем использовать удельную теплоемкость свинца при постоянном давлении, которая составляет около 0,128 Дж/(градус Цельсия).

Теперь рассчитаем количество теплоты, которое уйдет при охлаждении:

Q2 = масса x удельная теплоемкость x изменение температуры Q2 = 2000 г x 0,128 Дж/градус Цельсия x (27 градусов Цельсия - 327 градусов Цельсия) Q2 = 2000 г x 0,128 Дж/градус Цельсия x (-300 градусов Цельсия) Q2 = -76,800 Дж

Теперь у нас есть количество теплоты, которое уйдет при охлаждении свинца до 27 градусов Цельсия.

Для общей тепловой эффекта учтем оба значения:

Общий тепловой эффект (Q) = Q1 + Q2 Q = -15,796,260 Дж + (-76,800 Дж) Q = -15,873,060 Дж

Таким образом, при отвердевании 2 кг свинца и его последующем охлаждении до 27 градусов Цельсия выделится примерно -15,873,060 Дж (отрицательное значение указывает на выделение теплоты).