Question

41. Жидкий алюминий массой 6,2 кг перелили в форму, где он отвердел. Получившийся слиток охладился до 30 ºС. Постройте график процесса и определите выделившееся тепло.

Answer 1

Хорошо, я готов выступить в роли школьного учителя и помочь вам с решением задачи.

Для начала, давайте определим основные данные, которые у нас есть:
масса жидкого алюминия (m) = 6,2 кг
температура окружающей среды (T0) = 30 ºС

Мы можем использовать формулу для расчета количества выделившегося тепла (Q):

Q = mcΔT,

где m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Так как жидкий алюминий отвердел, то мы можем считать, что процесс переливания происходил при температуре плавления алюминия (Tплавления), которая равна 660 ºС. Мы также знаем значение удельной теплоемкости алюминия (c), которая составляет 0,9 Дж/(г·ºC).

Теперь, давайте выполним пошаговые действия для решения задачи:

1) Определение изменения температуры (ΔT):
ΔT = Tплавления - T0

ΔT = 660 ºС - 30 ºС
ΔT = 630 ºС

2) Расчет количества выделившегося тепла (Q):
Q = mcΔT

Перейдем от кг к г, чтобы соблюсти единицы измерения:
m = 6,2 кг = 6200 г

Q = (6200 г) * (0,9 Дж/(г·ºC)) * (630 ºC)
Q = 3 351 000 Дж

3) Построение графика процесса:
На горизонтальной оси будет отложено изменение температуры (ΔT), а на вертикальной оси - количество выделившегося тепла (Q). Так как мы знаем, что при T0 = 30 ºС, Q = 3 351 000 Дж, мы можем указать эту точку на графике. Затем можно соединить эту точку с точкой (ΔT = 0, Q = 0), так как до переливания алюминий находился при комнатной температуре и не выделял тепло.

Получившийся график будет представлять собой прямую линию, идущую от точки (ΔT = 0, Q = 0) до точки (ΔT = 630 ºC, Q = 3 351 000 Дж).

4) Ответ на вопрос:
Выделившееся тепло составляет 3 351 000 Дж.