Упр.41.40 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Лукашик, Иванова 8 класс, Просвещение: Сколько энергии выделилось при отвердевании и охлаждении до 25 °С заготовки маховика массой 80 кг, отлитой из белого чугуна? Удельную теплоемкость чугуна принять равной удельной теплоемкости железа. Температура плавления чугуна равна 1165 °С.

Дано

$$m=80\ \text{кг}$$
$$t_2=25^\circ\text{C}$$
$$t_{\text{пл}}=1165^\circ\text{C}$$
$$c=460\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ\text{C}}$$
$$\lambda=14\cdot10^4\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$$

Ход решения

При отвердевании и последующем охлаждении заготовки выделяется теплота кристаллизации и теплота охлаждения:

$$Q=Q_{\text{охл}}+Q_{\text{кр}}=(c(t_{\text{пл}}-t_2)+\lambda)m$$

Найдём по отдельности:

$$Q_{\text{охл}}=cm(t_{\text{пл}}-t_2)=460\cdot80\cdot(1165-25)=460\cdot80\cdot1140$$

$$Q_{\text{охл}}=41\,952\,000\ \text{Дж}$$

$$Q_{\text{кр}}=\lambda m=14\cdot10^4\cdot80=11\,200\,000\ \text{Дж}$$

Тогда

$$Q=41\,952\,000+11\,200\,000=53\,152\,000\ \text{Дж}$$

$$Q\approx5{,}3\cdot10^7\ \text{Дж}=53{,}2\ \text{МДж}$$

Ответ

$$Q\approx53{,}2\ \text{МДж}$$