Сколько энергии Q выделится при кристаллизации и охлаждении от температуры плавления 327°С до 27°С свинцовой пластины размером 2•5•10 см³? (Удельная теплота кристаллизации свинца λ = 0,25•10⁵ Дж/кг, удельная теплоемкость воды c = 140 Дж/кг•град плотность свинца ρ = 11300 кг/м³).
Температура - это некая граница, при которой происходит плавление или замерзание. Все зависит от температуры окружающей среды. Что бы таял лед. он должен получать необходимое для таяния тепло от окружающей среды. Как только лед внесли в среду с температурой 0 градусов теплопередача закончилась. Льду неоткуда взять тепло на таяние. Но и отдавать тепло оно тоже не будет. Поэтому все останется таким как было. Разве что за счет теплоемкости воды и льда которые успели накопить определенное количество тепла, которое еще не ушло на фазовый переход (таяние) какое-то короткое время лед будет таять. Но по условию задачи об этом сложно сказать. И так, - лед таять не будет, пока температура снаружи не будет больше 0 градусов.
Сколько энергии Q выделится при кристаллизации и охлаждении от температуры плавления 327°С до 27°С свинцовой пластины размером 2•5•10 см³? (Удельная теплота кристаллизации свинца λ = 0,25•10⁵ Дж/кг, удельная теплоемкость воды c = 140 Дж/кг•град плотность свинца ρ = 11300 кг/м³).
ДАНО:
T₁ = 327°C;
λ = 0,25•10⁵ Дж/кг;
T₂ = 27°C;
c = 140 Дж/кг•град;
V = 2•5•10 см³ = 100 см³ = 10⁻⁴ м³;
ρ = 11300 кг/м³;
Q = ?
1. Масса пластины: М = ρV;
2. Q = λ•M + c•M•(T₁ – T₂) = M(λ + c(T₁ – T₂)) = ρV(λ + c(T₁ – T₂)) =
11300*10⁻⁴*(0,25*10⁵ + 140*300) = 75710 Дж = 75,710 кДж.
Объяснение: