Какое количество теплоты выделяется при кристаллизации и охлаждении до температуры t=25°C меди массой m=50г, которая находится при температуре плавления? Удельная теплоемкость меди c=3.8×10² Дж/кг×°С, температура плавления меди t пл=1085°С, удельная теплота плавления меди лямбда=2.1×10⁵ Дж/кг.

Физика 9 класс Теплообмен и тепловые процессы Количество теплоты кристаллизация меди охлаждение меди температура плавления меди удельная теплоемкость меди удельная теплота плавления физика 9 класс расчет теплоты теплофизика задачи по физике Новый

Чтобы определить количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации и охлаждении меди, нам нужно рассмотреть два этапа: кристаллизация меди и её охлаждение до заданной температуры.

Шаг 1: Кристаллизация меди

Когда медь кристаллизуется, она выделяет удельную теплоту плавления. Для расчета количества теплоты, выделяющегося при кристаллизации, используем формулу:

Q1 = m * λ

• где Q1 - количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации;
• m - масса меди (в кг);
• λ - удельная теплота плавления меди.

Сначала переведем массу меди из граммов в килограммы:

m = 50 г = 0.05 кг

Теперь подставим значения в формулу:

λ = 2.1 × 10^5 Дж/кг

Q1 = 0.05 кг * 2.1 × 10^5 Дж/кг = 10500 Дж

Шаг 2: Охлаждение меди до температуры 25°C

После кристаллизации медь нужно охладить от температуры плавления (1085°C) до 25°C. Для этого используем формулу для расчета количества теплоты, выделяющегося при охлаждении:

Q2 = m * c * (t пл - t)

• где Q2 - количество теплоты, выделяющееся при охлаждении;
• c - удельная теплоемкость меди;
• t пл - температура плавления меди;
• t - конечная температура (25°C).

Подставим известные значения:

c = 3.8 × 10^2 Дж/кг×°С

t пл = 1085°C

t = 25°C

Теперь подставим все значения в формулу:

Q2 = 0.05 кг * 3.8 × 10^2 Дж/кг×°С * (1085°C - 25°C)

Q2 = 0.05 кг * 3.8 × 10^2 Дж/кг×°С * 1060°C

Q2 = 0.05 * 380 * 1060 = 2019000 Дж

Шаг 3: Общая теплота

Теперь мы можем найти общее количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации и охлаждении меди:

Q = Q1 + Q2

Q = 10500 Дж + 2019000 Дж = 2029500 Дж

Таким образом, общее количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации и охлаждении меди до 25°C, составляет 2029500 Дж.