Какое количество теплоты выделяется при кристаллизации 2 кг железа взятого при температуре плавления в последующем охлаждении до 20 градусов

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи необходимо знать удельную теплоту плавления железа и его удельную теплоемкость.

Удельная теплота плавления железа обычно принимается равной 270 кДж/кг, а удельная теплоемкость железа примерно 0,45 кДж/(кг·°C).

Сначала найдем теплоту, выделяющуюся при кристаллизации 2 кг железа
Q1 = m * L
где m = 2 кг - масса железа
L = 270 кДж/кг - удельная теплота плавления.

Q1 = 2 кг * 270 кДж/кг = 540 кДж.

Теперь найдем теплоту, которая необходима для охлаждения 2 кг железа с температуры плавления до 20 градусов
Q2 = m c ΔT
где c = 0,45 кДж/(кг·°C) - удельная теплоемкость железа
ΔT = 1538°C - разница температур (плавление железа ~1538°C, температура охлаждения 20°C).

Q2 = 2 кг 0,45 кДж/(кг·°C) 1538°C = 1384,2 кДж.

Итого, общее количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации 2 кг железа и последующем охлаждении до 20 градусов, составляет
Q = Q1 + Q2 = 540 кДж + 1384,2 кДж = 1924,2 кДж.

Таким образом, при данном процессе выделится 1924,2 кДж теплоты.