ID: 00007543
Какое количество теплоты выделится при кристаллизации 2 кг расплавленного олова, взятого при температуре кристаллизации и последующем его охлаждении до 32 °С? (Удельная теплоёмкость олова — 230 Дж/(кг •°С).)
Источник: ФИПИ
m = 2 кг — масса олова
c = 230 Дж/(кг·°C) — удельная теплоёмкость олова
\lambda = 0{,}59 \cdot 10^5 Дж/кг — удельная теплота плавления олова
T_{\text{кр}} = 232 °C — температура кристаллизации олова
T_{\text{кон}} = 32 °C
Q — выделившееся количество теплоты — ?
Теплота выделяется в двух процессах: при кристаллизации и при последующем охлаждении твёрдого олова.
Кристаллизация (отвердевание) идёт при постоянной температуре:
Q_1 = \lambda m = 0{,}59 \cdot 10^5 \cdot 2 = 1{,}18 \cdot 10^5 \text{ Дж} = 118 \text{ кДж}.
Охлаждение от T_{\text{кр}} до T_{\text{кон}}:
Q_2 = c m (T_{\text{кр}} - T_{\text{кон}}) = 230 \cdot 2 \cdot (232 - 32) = 92000 \text{ Дж} = 92 \text{ кДж}.
Q = Q_1 + Q_2 = 118 + 92 = 210 \text{ кДж}.
210