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).
от

1 Ответ

Дано:  
Масса детали m = 110 кг  
Температура плавления стали T_плав = 1500°С  
Уличная температура T_улич = 20°С  
Удельная теплоёмкость стали c = 500 Дж/(кг·°С)  
Удельная теплота плавления стали λ = 0.84 * 10⁶ Дж/кг  

Найти:  
Количество теплоты, выделившееся при остывании детали.

Решение:

1. Рассчитаем количество теплоты, выделившееся при остывании стали от температуры плавления до уличной температуры:
Q_1 = m * c * (T_плав - T_улич)  
Q_1 = 110 кг * 500 Дж/(кг·°С) * (1500°С - 20°С)  
Q_1 = 110 * 500 * 1480  
Q_1 = 81,400,000 Дж = 81.4 * 10⁶ Дж

2. Рассчитаем количество теплоты, выделившееся при кристаллизации стали (при переходе из жидкого состояния в твёрдое):
Q_2 = m * λ  
Q_2 = 110 кг * 0.84 * 10⁶ Дж/кг  
Q_2 = 92,400,000 Дж = 92.4 * 10⁶ Дж

3. Общее количество теплоты, выделившееся при остывании:
Q_итого = Q_1 + Q_2  
Q_итого = 81.4 * 10⁶ Дж + 92.4 * 10⁶ Дж  
Q_итого = 173.8 * 10⁶ Дж = 173.8 МДж

Ответ:  
Количество теплоты, выделившееся при остывании детали: 173.8 МДж
от