Какое количество теплоты выделится при кристаллизации и охлаждении от температуры плавления до 27 градусов Цельсия свинцовой пластинки размеров 2 на 5 на 10 сантиметров? Начертите график кристаллизации и охлаждения пластинки. Плотность свинца 11300 кг на метр кубический.



Первым делом гуглим температуру плавления свинца (обозначим её Т1),  удельную теплоту его плавления $\lambda$,  удельную теплоемкость свинца  С.

$\lambda=25000$ Дж/кг     $T_1=327,5^{\circ}C=327,5+273=600,5^{\circ}K$

$C=130$  Дж/кгК

Определим массу пластинки через объем и плотность:

$m=\rho V=\rho* a*b*c=11300*2*10^{-2}*5*10^{-2}*10*10^{-2}=1,13$  кг

Можем записать выражение для количества выделившейся теплоты:

$Q=m\lambda+Cm(T_1-T_2)$

$Q=1,13*25000+130*1,13*(600,5-(27+273))\approx 72393$  Дж

График изменения температуры при кристаллизации и охлаждении выглядит так:

Особенности графика:
1 - пока не закончится процесс кристаллизации, температура будет оставаться постоянной и равной температуре плавления (она же температура кристаллизации)
2 - длительность процесса кристаллизации будет зависеть от скорости теплообмена с окружающей средой.
3 - скорость снижения температуры в процессе  охлаждения зависит от скорости теплообмена с окружающей средой

Комментарии