Какое количество теплоты выделяется при кристаллизации 2 кг расплавленного олова,взятого при температуре...

Для ответа на этот вопрос нам нужно рассмотреть два этапа процесса:

1. Количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации олова.
2. Количество теплоты, выделяющееся при охлаждении олова от температуры кристаллизации до 32 градусов Цельсия.

Первый этап: Кристаллизация

Температура кристаллизации олова составляет 231.9 °C. При кристаллизации вещество переходит из жидкого состояния в твердое, и при этом выделяется скрытая теплота кристаллизации.

Количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации, можно рассчитать по формуле: [ Q_1 = m \cdot L ]

где:

• ( Q_1 ) — количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации,
• ( m ) — масса олова,
• ( L ) — удельная теплота кристаллизации.

Для олова удельная теплота кристаллизации составляет ( L \approx 60 \, \text{кДж/кг} ).

Используем данные:

• ( m = 2 \, \text{кг} ),
• ( L = 60 \, \text{кДж/кг} ).

Подставляем числа: [ Q_1 = 2 \, \text{кг} \cdot 60 \, \text{кДж/кг} = 120 \, \text{кДж} ]

Второй этап: Охлаждение

После кристаллизации олова его температура будет 231.9 °C, и его нужно охладить до 32 °C. Для этого необходимо рассчитать количество теплоты, выделяющееся при охлаждении твердого олова.

Количество теплоты, выделяющееся при охлаждении, можно рассчитать по формуле: [ Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T ]

где:

• ( Q_2 ) — количество теплоты, выделяющееся при охлаждении,
• ( m ) — масса олова,
• ( c ) — удельная теплоемкость твердого олова,
• ( \Delta T ) — изменение температуры.

Для твердого олова удельная теплоемкость составляет ( c \approx 0.21 \, \text{кДж/(кг·K)} ).

Используем данные:

• ( m = 2 \, \text{кг} ),
• ( c = 0.21 \, \text{кДж/(кг·K)} ),
• ( \Delta T = 231.9 \, \text{°C} - 32 \, \text{°C} = 199.9 \, \text{°C} ).

Подставляем числа: [ Q_2 = 2 \, \text{кг} \cdot 0.21 \, \text{кДж/(кг·K)} \cdot 199.9 \, \text{K} \approx 83.958 \, \text{кДж} ]

Общее количество теплоты

Суммируем количество теплоты, выделяющееся на обоих этапах: [ Q = Q_1 + Q_2 ]

Подставляем числа: [ Q = 120 \, \text{кДж} + 83.958 \, \text{кДж} \approx 203.958 \, \text{кДж} ]

Таким образом, при кристаллизации 2 кг расплавленного олова и последующем его охлаждении до 32 градусов Цельсия выделится примерно 203.958 кДж теплоты.

При кристаллизации расплавленного олова выделяется теплота слияния, которая составляет 50,1 кДж/кг.

Для 2 кг расплавленного олова это будет: Q = m L Q = 2 кг 50,1 кДж/кг = 100,2 кДж

Далее, чтобы охладить кристаллизованное олово до 32 градусов Цельсия, нужно учесть удельную теплоемкость олова, которая составляет 0,23 кДж/(кг*С).

Для охлаждения 2 кг олова с температуры кристаллизации до 32 градусов Цельсия потребуется: Q = m c ΔT Q = 2 кг 0,23 кДж/(кгС) (T1 - T2) Q = 2 кг 0,23 кДж/(кгС) (Tc - 32) Q = 2 кг 0,23 кДж/(кгС) (232 - 32) Q = 2 кг 0,23 кДж/(кгС) 200 Q = 92 кДж

Таким образом, общее количество выделившейся теплоты при кристаллизации 2 кг расплавленного олова и последующем его охлаждении до 32 градусов Цельсия составляет 192,2 кДж.

При кристаллизации 2 кг расплавленного олова выделяется 60 кДж теплоты.