Какое количество воды должно превратиться в лед, чтобы выделилось столько же тепла, сколько при кристаллизации

Суть вопроса: Свинец и кристаллизация

Описание: Для решения этой задачи необходимо использовать теплоту кристаллизации свинца и уравнение воды. Теплота кристаллизации свинца - это количество тепла, которое необходимо удалить из свинца, чтобы превратить его из жидкого состояния в твердое состояние при постоянной температуре. Теплота кристаллизации свинца равна 24,5 кДж/кг.

Зная эту информацию, мы можем использовать факт, что столько же тепла должно выделяться при замерзании определенного объема воды. Теплота, выделяемая при замерзании воды - это 333,55 кДж/кг.

Для решения задачи нам нужно найти массу воды, которая должна превратиться в лед, чтобы выделилось столько же тепла, сколько при кристаллизации свинца. Поскольку у нас есть масса свинца (8 кг) и известна его теплота кристаллизации, мы можем воспользоваться формулой:

масса воды = (теплота кристаллизации свинца * масса свинца) / теплота кристаллизации воды.

Подставив значения, получаем:

масса воды = (24,5 кДж/кг * 8 кг) / 333,55 кДж/кг.

Решение:
масса воды = 0,584 кг.

Совет: Для лучшего понимания темы можно изучить также понятие кристаллизации и его применение в разных областях.

Проверочное упражнение: Какое количество тепла выделится при кристаллизации 5 кг свинца? (Подсказка: используйте ту же формулу и замените массу свинца на 5 кг).

Содержание: Количество воды, необходимое для выделения такого же количества тепла, как при кристаллизации 8 кг свинца

Объяснение: Для решения данной задачи необходимо знать теплоту кристаллизации свинца и уметь применять закон сохранения энергии.

Закон сохранения энергии утверждает, что количество выделившегося тепла в процессе кристаллизации свинца должно быть равно количеству поглощенного тепла при замерзании воды.

Теплота кристаллизации свинца, обозначаемая как Q, равна 24 700 Дж/кг. Это значит, что при кристаллизации 1 кг свинца выделяется 24 700 Дж тепла.

Теплота поглощаемая при замерзании воды составляет 334 000 Дж/кг.

Теперь мы можем использовать пропорцию, чтобы найти количество воды, необходимое для выделения такого же количества тепла, как при кристаллизации 8 кг свинца:

Пусть Х - количество воды в кг.

Тогда пропорция будет выглядеть следующим образом:

334 000 Дж/кг : 24 700 Дж/кг = Х кг : 8 кг

Решая пропорцию, мы получим:

Х = (334 000 Дж/кг * 8 кг) / 24 700 Дж/кг

Х = 108, 05 кг воды

Таким образом, около 108 кг воды должно превратиться в лед, чтобы выделилось столько же тепла, сколько при кристаллизации 8 кг свинца.

Совет: Для понимания таких задач хорошо знать физические свойства веществ и уметь применять законы сохранения энергии. Также полезно понимать, что процесс кристаллизации свинца и замерзание воды - это экзотермические реакции, которые выделяют тепло.

Проверочное упражнение: С каким количеством льда можно сравнить количество тепла, которое выделяется при сгорании 5 кг углеводородов, если известно, что при сгорании 1 кг углеводородов выделяется 46 000 000 Дж тепла? Ответить с помощью пропорции.