Упр.41.41 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

Задача

Свинцовая деталь массой $$100\ \text{г}$$ охлаждается от $$427\,^\circ\text{С}$$ до температуры плавления, отвердевает и охлаждается до $$27\,^\circ\text{С}$$. Какое количество теплоты передаёт деталь окружающим телам? (Удельную теплоёмкость расплавленного свинца принять равной $$170\ \text{Дж}/(\text{кг}\cdot{}^\circ\text{С})$$.)

Подробный ответ

Дано

$$m=100\ \text{г}=0{,}1\ \text{кг}$$

$$t_1=427^\circ\text{C}$$

$$t_2=27^\circ\text{C}$$

$$t_{\text{пл}}=327^\circ\text{C}$$

$$c=170\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ\text{C}}$$

$$\lambda=2{,}5\cdot10^4\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$$

Ход решения

Деталь сначала охлаждается от $$427^\circ\text{C}$$ до температуры плавления свинца, затем отвердевает, после чего охлаждается как твёрдое тело до $$27^\circ\text{C}$$.

Количество теплоты, переданное при охлаждении расплава и кристаллизации:

$$Q_1=cm(t_1-t_{\text{пл}})+\lambda m$$

$$Q_1=170\cdot0{,}1\cdot(427-327)+2{,}5\cdot10^4\cdot0{,}1$$

$$Q_1=1700+2500=4200\ \text{Дж}$$

Количество теплоты, выделенное при охлаждении твёрдого свинца:

$$Q_2=cm(t_{\text{пл}}-t_2)$$

$$Q_2=170\cdot0{,}1\cdot(327-27)=5100\ \text{Дж}$$

Общее количество теплоты:

$$Q=Q_1+Q_2=4200+5100=9300\ \text{Дж}$$