На нагревание цинка массой 210 г от температуры 20 АС до температуры плавления и на превращение его в жидкое состояние
израсходован бензин массой 10,5 г. Какое количество подведенной теплоты рассеялось?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нужно вычислить теплоту, которая была затрачена на нагревание цинка и его плавление, и потом вычесть из этой теплоты потраченную на нагревание бензина.

Теплота на нагревание цинка:
Q1 = c m ΔT
где c - удельная теплоемкость цинка (0,387 Дж/(г*К)),
m - масса цинка (210 г),
ΔT - изменение температуры (температура плавления цинка 419,5 °C - 20 °C = 399,5 °C).

Q1 = 0,387 210 399,5 = 32368,235 Дж

Теплота на плавление цинка:
Q2 = m L
где L - теплота плавления цинка (35,1 кДж/моль = 35,1 10^3 Дж/моль),
молярная масса цинка = 65,38 г/моль.

Количество молей в 210 г цинка:
n = m / M = 210 / 65,38 ≈ 3,213 моль

Q2 = 3,213 35,1 10^3 = 112819,3 Дж

Теплота, затраченная на нагревание бензина:
Q3 = c m ΔT
c - удельная теплоемкость бензина (2,2 кДж/(кг*°C)),
m - масса бензина (10,5 г),
ΔT - изменение температуры (до температуры воспламенения бензина, примем за 300 °C - 20 °C = 280 °C).

Q3 = 2,2 10,5 280 = 6160 Дж

Теплота, которая рассеялась:
Q = Q1 + Q2 - Q3 = 32368,235 + 112819,3 - 6160 ≈ 134027,535 Дж

Таким образом, количество подведенной теплоты, которая рассеялась, составляет примерно 134027,535 Дж.