Задача по физике Какое количество теплоты выделилось при остывании стальной детали массой 110 кг; из жидкого состояния от температуры плавления до уличной температуры 20°С? Ответ запишите в МДж (1МДж = 10° Дж). Удельная теплота плавления (кристаллизации) стали 0,84•10 Дж/кг, температура плавления (кристаллизации) стали
1500°С, удельная теплоёмкость стали 500 Дж/(кг°С).

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи необходимо провести несколько расчетов, чтобы определить количество теплоты, выделившееся при остывании стальной детали.

Находим сколько теплоты выделяется при охлаждении стали от 1500 °C до 20 °C:

Учитываем, что сталь сначала должна закристаллизоваться, а потом остыть.

a. Количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации:
[
Q_k = m \cdot L
]
где:

(m = 110 \, \text{кг}) (масса стали)(L = 0,84 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}) (удельная теплота кристаллизации)

[
Q_k = 110 \cdot 0,84 \times 10^6 = 92,4 \times 10^6 \, \text{Дж}
]

b. Количество теплоты, выделяющееся при охлаждении от 1500 °C до 20 °C:
[
Q_t = m \cdot c \cdot \Delta T
]
где:

(c = 500 \, \text{Дж/(кг °C)}) (удельная теплоемкость стали)(\Delta T = 1500 - 20 = 1480 \, \text{°C}) (разница температур)

[
Q_t = 110 \cdot 500 \cdot 1480 = 81400000 \, \text{Дж}
]

Общее количество теплоты, выделившееся при остывании:
[
Q_{total} = Q_k + Qt
]
[
Q{total} = 92,4 \times 10^6 + 81,4 \times 10^6 = 173,8 \times 10^6 \, \text{Дж}
]

Переведем в мегаджоули (МДж):
[
Q_{total} = 173,8 \, \text{МДж}
]

Ответ: 173,8 МДж.