40 баллов.Из расплавленного свинца отлили пластинку размером 10*20*50 см. Какое количество
40 баллов.
Из расплавленного свинца отлили пластинку размером 10*20*50 см. Какое количество теплоты дал окружающей среде свинец, если его начальная температура была 700К, а итоговая - 27*С? Удельная теплоемкость расплавленного свинца - 170 Дж/кг*С
Отдача энергии свинцом в данном случае будет делиться на три этапа:
- 1 шаг : остывание свинца до температуры плавления/кристаллизации
- 2 этап : кристаллизация свинца
- 3 шаг : остывание твёрдого свинца до температуры из условия
Для решения необходимы последующие данные :
- объём отлитой пластинки
- плотность водянистого свинца
- удельная теплота плавления/кристаллизации свинца
- плотность твёрдого свинца
- температура плавления/кристаллизации свинца
- удельная теплоемкость расплавленного свинца
- удельная теплоёмкость твёрдого свинца
Поскольку характеристики водянистого и твёрдого состояний свинца очень недалёки будем считать, что плотность и удельная теплоёмкость свинца не меняется в зависимости от его агрегатного состояния
Тогда записываем:
Дано:
Длина пластинки - а=10см=0,1м
Ширина пластины - в=20см=0,2м
Толщина пластинки - с=50см=0,5м
Плотность свинца - р=11300 кг/м^3 (см. Таблицу плотности металлов)
Удельная теплоёмкость свинца - С=170 Дж/кг*с
Исходная температура - Т1=700К=427 с
Температура плавления/кристаллизации - Т2=327 с
Конечная температура - Т3=27 с
Удельная теплота плавления/кристаллизации - л=0,25*10^5= 25000 Дж/кг
РЕШЕНИЕ:
Общая энергия отданная окружающей среде будет складываться из трёх величин:
- энергия отданная на остывание жидкого свинца
- энергия отданная при отверждение
- энергия отданная при остывании твёрдого свинца
Формула:
Q=Q1+Q2+Q3
- остывание свинца до температуры плавления/отверждение:
Q1=Cm(T1-T2)
-отверждение свинца:
Q2=лm
-остывание твёрдого свинца до конечной температуры:
Q3=Cm(T2-T3)
Тут мы из исходной вычитаем окончательную чтоб получить модуль значения конфигурации энергии
Тогда:
Q= Cm(T1-T2) + лm + Cm(T2-T3)
Найдём массу свинца:
m=pV=равс=11300*0,1*0,2*0,5=113 (кг)
Масса пластинки будет равна произведению плотности свинца на объём этой пластинки, который равен творению трёх сторон
Сейчас подставим все величины:
Q= Cm(T1-T2) + лm + Cm(T2-T3)= 170*113*(427-327)+25000*113+170*113*(327-27)=1921000+2825000+5763000=7966500 (Дж) 8 (МДж)
Ответ: было отдано в окружающую среду восемь мега-джоулей энергии
-
Вопросы ответы
Статьи
Информатика
Статьи
Математика.
Разные вопросы.
Математика.
Физика.
Геометрия.
Разные вопросы.
Обществознание.
Математика.
Химия.
Русский язык.