Сколько энергии выделится при кристаллизации и охлаждении от температуры плавления 327 С до 27 С свинцовой...

Для того чтобы ответить на вопрос, необходимо учесть два этапа: кристаллизацию свинца и его охлаждение от температуры плавления до указанной температуры. Рассмотрим каждый этап по отдельности.

1. Кристаллизация свинца

Сначала найдем массу свинцовой пластины. Для этого используем формулу:

[ m = \rho \cdot V ]

где:

• ( \rho ) — плотность свинца (11300 кг/м³),
• ( V ) — объем пластины.

Объем пластины можно найти как произведение ее размеров:

[ V = a \cdot b \cdot c ]

где размеры пластины:

• ( a = 0,02 ) м (2 см),
• ( b = 0,05 ) м (5 см),
• ( c = 0,10 ) м (10 см).

Следовательно,

[ V = 0,02 \, \text{м} \cdot 0,05 \, \text{м} \cdot 0,10 \, \text{м} = 0,0001 \, \text{м}^3 ]

Теперь найдем массу:

[ m = 11300 \, \text{кг/м}^3 \cdot 0,0001 \, \text{м}^3 = 1,13 \, \text{кг} ]

Далее используем удельную теплоту кристаллизации свинца (( \lambda )):

[ \lambda = 0,25 \cdot 10^5 \, \text{Дж/кг} = 25000 \, \text{Дж/кг} ]

Энергия, выделяемая при кристаллизации, рассчитывается по формуле:

[ Q_1 = m \cdot \lambda ]

Подставляем значения:

[ Q_1 = 1,13 \, \text{кг} \cdot 25000 \, \text{Дж/кг} = 282500 \, \text{Дж} ]

2. Охлаждение свинца

Теперь рассчитаем энергию, выделяемую при охлаждении твердого свинца от температуры плавления до 27 °С. Для этого используем удельную теплоемкость свинца (( c )) и формулу:

[ Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T ]

где:

• ( c = 140 \, \text{Дж/кг} \cdot \text{°C} ),
• ( \Delta T ) — изменение температуры.

Температура плавления свинца составляет 327 °C, охлаждение происходит до 27 °C:

[ \Delta T = 327 \, \text{°C} - 27 \, \text{°C} = 300 \, \text{°C} ]

Подставляем значения:

[ Q_2 = 1,13 \, \text{кг} \cdot 140 \, \text{Дж/кг} \cdot \text{°C} \cdot 300 \, \text{°C} = 1,13 \, \text{кг} \cdot 42000 \, \text{Дж/кг} = 47460 \, \text{Дж} ]

Общая энергия

Общая энергия, выделяемая при кристаллизации и охлаждении, будет суммой ( Q_1 ) и ( Q_2 ):

[ Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 ]

Подставляем значения:

[ Q_{\text{общ}} = 282500 \, \text{Дж} + 47460 \, \text{Дж} = 329960 \, \text{Дж} ]

Таким образом, при кристаллизации и охлаждении свинцовой пластины от температуры плавления 327 °C до 27 °C выделится 329960 Дж энергии.

Для расчета энергии, выделенной при кристаллизации и охлаждении свинцовой пластины, нужно разделить процесс на две части: кристаллизацию и охлаждение.

1. Энергия, выделенная при кристаллизации: V = 2 см 5 см 10 см = 100 см^3 = 0,0001 м^3 m = V p = 0,0001 м^3 11300 кг/м^3 = 1,13 кг Q1 = m L = 1,13 кг 0,25 * 10^5 Дж/кг = 28 250 Дж

2. Энергия, выделенная при охлаждении: ΔT = 327 °C - 27 °C = 300 °C Q2 = m c ΔT = 1,13 кг 140 Дж/кг °C * 300 °C = 47 460 Дж

Таким образом, общая энергия, выделенная при кристаллизации и охлаждении свинцовой пластины, составляет: Q = Q1 + Q2 = 28 250 Дж + 47 460 Дж = 75 710 Дж

Ответ: при кристаллизации и охлаждении свинцовой пластины размером 2 5 10 см выделится 75 710 Дж энергии.