Плавление и кристаллизация Определите теплоту которую выделит аллюминий массой 200 гр, который пройдёт процесс кристаллизации при начальной температуре 660 градусов. при начальной температуре 1060 градусов. постройте график

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Чтобы рассчитать теплоту, выделяемую при кристаллизации аллюминия, нужно учитывать его массу, температуру и удельную теплоту кристаллизации.

Исходные данные:Масса аллюминия (m): 200 г = 0.2 кгТемпература кристаллизации (T крист): 660 °CТемпература плавления (T плав): 660 °C (алюминий плавится и кристаллизуется при одной температуре, 660 °C)Удельная теплота кристаллизации алюминия (L крист): примерно 397 кДж/кг (значение может варьироваться)Процесс расчета:

Определение температуры начала процесса кристаллизации: Предположим, что алюминий сначала находится при температуре 1060 °C и охлаждается до 660 °C. Здесь алюминий будет терять тепло в два этапа:

Сначала охлаждение от 1060 °C до 660 °C.Затем кристаллизация при температуре 660 °C.

Расчет количества теплоты при охлаждении (Q1):

Для процесса охлаждения используем формулу:

[
Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T
]
где:

( c ) — удельная теплоемкость алюминия (~ 900 Дж/(кг·°C))( \Delta T = T{\text{нач}} - T{\text{кон}} = 1060 - 660 = 400 °C )

Подставим значения:

[
Q_1 = 0.2 \, \text{кг} \cdot 900 \, \text{Дж/(кг} \cdot °C) \cdot 400 \, °C = 72000 \, \text{Дж} = 72 \, \text{кДж}
]

Расчет теплоты выделяемой при кристаллизации (Q2):

[
Q2 = m \cdot L{\text{крист}}
]

Подставим значения:

[
Q_2 = 0.2 \, \text{кг} \cdot 397 \, \text{кДж/кг} = 79.4 \, \text{кДж}
]

Общая теплота выделяемая при кристаллизации:

[
Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2
]

[
Q_{\text{общ}} = 72 \, \text{кДж} + 79.4 \, \text{кДж} = 151.4 \, \text{кДж}
]

График изменения теплот выделяемого при процессе:

График будет представлять собой два этапа:

Линейно падающая часть - охлаждение от 1060 °C до 660 °C происходит с выделением теплоты.Горизонтальная линия - кристаллизация при 660 °C, где происходит выделение тепла, но температура остается постоянной.

Для построения графика:

По оси X отложите температуру от 1060 до 660 °C.По оси Y отложите количество теплоты (например, от 0 до 151.4 кДж).Соедините точки для первого этапа (охлаждение), затем проведите горизонтальную линию для второго этапа (кристаллизация).

Если у вас есть доступ к программам для создания графиков, вы можете использовать такие инструменты, как Excel или Python (библиотека matplotlib), чтобы визуализировать этот процесс.