Достаточно ли энергии, высвободившейся вследствие охлаждения 10 кг воды с понижением температуры на 50°С и последующей

Суть вопроса: Теплота и фазовые переходы

Инструкция:
Итак, у нас есть два процесса: охлаждение воды и последующая кристаллизация, а затем нагрев свинца до температуры плавления. Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать формулу теплоты.

Формула теплоты выглядит следующим образом:

Q = m * c * ΔT,

где Q - теплота, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.

Для первого процесса, охлаждения воды, мы можем использовать удельную теплоемкость воды (c = 4.18 J/g°C).

Теплота, высвобождаемая при охлаждении 10 кг воды на 50°C, будет:

Q1 = m1 * c1 * ΔT1 = 10 кг * 4.18 J/g°C * 50°C = 2090 кДж.

Для второго процесса, плавления свинца, мы можем использовать удельную теплоту плавления свинца (Q2 = 24.5 kJ/mol).

Теплота, необходимая для расплавления 5 кг свинца, будет:

Q2 = m2 * Q2 = 5 кг * 24.5 кДж/кг = 122.5 кДж.

Теперь мы можем сложить теплоты, чтобы узнать, достаточно ли энергии:

Q_общ = Q1 + Q2 = 2090 кДж + 122.5 кДж = 2212.5 кДж.

Итак, вследствие охлаждения и кристаллизации 10 кг воды у нас высвободится 2212.5 кДж теплоты, что достаточно, чтобы расплавить 5 кг свинца.

Совет: Помните, что в этой задаче мы используем удельные теплоемкости и удельную теплоту плавления, которые нужно найти в таблице химических свойств.

Задача на проверку: Сколько теплоты необходимо, чтобы нагреть 2 кг алюминия с 20°C до 100°C? (Удельная теплоемкость алюминия составляет 0.897 J/g°C)