40 . из расплавленного свинца отлили пластинку размером 10*20*50 см. какое количество теплоты отдал окружающей среде свинец, если его начальная температура была 700к, а итоговая - 27*с? удельная теплоемкость расплавленного свинца - 170 дж/кг*с
Ответы на вопрос:
отдача энергии свинцом в данном случае будет делиться на три этапа:
- 1 этап : остывание свинца до температуры плавления/кристаллизации
- 2 этап : кристаллизация свинца
- 3 этап : остывание твёрдого свинца до температуры из условия
для решения необходимы следующие данные :
- объём отлитой пластины
- плотность жидкого свинца
- удельная теплота плавления/кристаллизации свинца
- плотность твёрдого свинца
- температура плавления/кристаллизации свинца
- удельная теплоемкость расплавленного свинца
- удельная теплоёмкость твёрдого свинца
поскольку параметры жидкого и твёрдого состояний свинца близки будем считать, что плотность и удельная теплоёмкость свинца не изменяется в зависимости от его агрегатного состояния
тогда записываем:
дано:
длина пластины - а=10см=0,1м
ширина пластины - в=20см=0,2м
толщина пластины - с=50см=0,5м
плотность свинца - р=11300 кг/м^3 (см. таблицу плотности металлов)
удельная теплоёмкость свинца - с=170 дж/кг*с
начальная температура - т1=700к=427 с
температура плавления/кристаллизации - т2=327 с
конечная температура - т3=27 с
удельная теплота плавления/кристаллизации - л=0,25*10^5= 25000 дж/кг
решение:
общая энергия отданная окружающей среде будет складываться из трёх величин:
- энергия отданная на остывание жидкого свинца
- энергия отданная при отверждение
- энергия отданная при остывании твёрдого свинца
формула:
q=q1+q2+q3
- остывание свинца до температуры плавления/отверждение:
q1=cm(t1-t2)
-отверждение свинца:
q2=лm
-остывание твёрдого свинца до конечной температуры:
q3=cm(t2-t3)
здесь мы из начальной вычитаем конечную чтобы получить модуль значения изменения энергии
тогда:
q= cm(t1-t2) + лm + cm(t2-t3)
найдём массу свинца:
m=pv=равс=11300*0,1*0,2*0,5=113 (кг)
масса пластины будет равна произведению плотности свинца на объём этой пластины, который равен произведению трёх сторон
теперь подставим все величины:
q= cm(t1-t2) + лm + cm(t2-t3)= 170*113*(427-327)+25000*113+170*113*(327-27)=1921000+2825000+5763000=7966500 (дж) ~ 8 (мдж)
ответ: было отдано в окружающую среду восемь мега-джоулей энергии
Популярно: Физика
-
ezdar0422.05.2022 13:39
-
chobanu81p08xbb28.12.2020 21:02
-
danilfag16.01.2023 00:55
-
Mironovа27.03.2021 19:58
-
kristina16022521.10.2022 03:51
-
Mafiy1225.03.2022 06:40
-
JONNYDAPP06.04.2022 08:38
-
tri018.05.2022 01:41
-
Alev160331.12.2021 22:45
-
Joker585526.08.2021 22:46