Какое количество энергии будет выделено при кристаллизации цинка массой 200 г, если его начальная температура

Ariana

26

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится знать теплоту кристаллизации для цинка и изменение температуры.

Теплота кристаллизации (также известная как теплота затвердевания) - это количество теплоты, которое выделяется или поглощается при превращении вещества из жидкого состояния в твердое при постоянной температуре.

Для цинка теплота кристаллизации составляет около -115 кДж/кг.

Теперь нужно узнать изменение температуры. В задаче не указано, какая температура цинка в начале, поэтому для простоты предположим, что его начальная температура равна комнатной температуре 25°C или 298K.

Допустим, что цинк охлаждается и его конечная температура становится ниже 0°C. Предположим, что конечная температура равна -10°C или 263K.

Теперь мы можем рассчитать количество выделяемой энергии при кристаллизации цинка массой 200 г.

Сначала найдем изменение температуры: \(\Delta T = \text{{конечная температура}} - \text{{начальная температура}} = 263K - 298K = -35K\).

Затем рассчитаем количество энергии, выделяющейся при кристаллизации:
\(Q = m \cdot \Delta H\), где \(m\) - масса цинка, а \(\Delta H\) - теплота кристаллизации цинка.

Масса цинка равна 200 г или 0.2 кг.
Теплота кристаллизации цинка равна -115 кДж/кг или -115,000 Дж/кг.

Подставим значения в формулу и рассчитаем:
\(Q = 0.2 \, \text{кг} \times (-115,000 \, \text{Дж/кг}) = -23,000 \, \text{Дж}\).

Таким образом, при кристаллизации цинка массой 200 г и изменении температуры от 298K до 263K, будет выделено -23,000 Дж энергии.

Обратите внимание, что знак минус указывает на то, что энергия выделяется, а не поглощается.