Сколько теплоты высвобождается при процессе кристаллизации 2 кг расплавленного олова, которое затем охлаждается

Krasavchik

45

Для решения данной задачи мы можем воспользоваться формулой для расчета количества теплоты:

\[ Q = mc\Delta T \]

Где:
- Q - количество теплоты,
- m - масса вещества,
- c - удельная теплоемкость вещества,
- \(\Delta T\) - изменение температуры.

Нам дано значение массы расплавленного олова, равное 2 кг. Также, нам известно, что олово кристаллизуется при определенной температуре. Давайте обозначим эту температуру символом \(T_1\).

Таким образом, изначальная температура олова равна \(T_1\) градусов Цельсия, и мы должны охладить его до 32 градусов Цельсия.

Известно, что удельная теплоемкость олова составляет примерно 0,227 Дж/(г*°C).

Давайте рассчитаем количество теплоты, высвобождаемое при кристаллизации олова и последующем его охлаждении.

1. Расчет количества теплоты, высвобождаемого при кристаллизации олова:
Мы знаем, что при кристаллизации олова происходит переход от расплавленного состояния к кристаллическому, и в процессе высвобождается теплота. При этом температура остается постоянной и равна \(T_1\).

Таким образом, количество теплоты, высвобождаемое при кристаллизации олова, можно рассчитать по формуле:

\[ Q_1 = mc \Delta T_1 \]

Где \(Q_1\) - количество теплоты при кристаллизации, \(m\) - масса олова, \(c\) - удельная теплоемкость олова, а \(\Delta T_1\) - изменение температуры при кристаллизации (равно нулю, так как температура остается постоянной).

Подставим известные значения:

\[ Q_1 = 2 \, \text{кг} \times 0,227 \, \text{Дж/(г*°C)} \times 0 \, \text{°C} = 0 \, \text{Дж} \]

Таким образом, количество теплоты, высвобождаемое при кристаллизации олова, равно 0 Дж.

2. Расчет количества теплоты, высвобождаемого при охлаждении олова:
Теперь нам нужно рассчитать количество теплоты, которое высвобождается при охлаждении олова от температуры кристаллизации до 32 градусов Цельсия.

Для этого мы снова воспользуемся формулой:

\[ Q_2 = mc \Delta T_2 \]

Где \(Q_2\) - количество теплоты при охлаждении, \(m\) - масса олова, \(c\) - удельная теплоемкость олова, а \(\Delta T_2\) - изменение температуры при охлаждении (равно разности стартовой и конечной температур).

Подставим известные значения:

\[ Q_2 = 2 \, \text{кг} \times 0,227 \, \text{Дж/(г*°C)} \times (T_1 - 32) \, \text{°C} \]

Таким образом, количество теплоты, высвобождаемое при охлаждении олова до 32 градусов Цельсия от температуры кристаллизации, равно \(2 \times 0,227 \times (T_1 - 32)\) Дж.

Обратите внимание, что для полного решения задачи нужно знать конкретное значение \(T_1\) (температуры кристаллизации олова).