Какое количество теплоты выделится при кристаллизации и охлаждении золота массой 5 г до температуры 24 градуса, если оно изначально находится при температуре плавления 1064 градуса? Удельная теплота плавления золота составляет 67 кДж/кг, а удельная теплоемкость равна 130 Дж/(кг*С).

Физика 9 класс Тепловые явления Количество теплоты кристаллизация золота охлаждение золота температура плавления удельная теплота плавления удельная теплоёмкость физика 9 класс задачи по физике теплота при кристаллизации Новый

Чтобы найти количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации и охлаждении золота, мы можем разделить задачу на два этапа:

1. Кристаллизация золота: На этом этапе золото, находясь при температуре плавления (1064 градуса), будет переходить в твердое состояние.
2. Охлаждение золота: После кристаллизации золото будет охлаждаться до конечной температуры (24 градуса).

Теперь давайте посчитаем количество теплоты для каждого из этапов.

1. Кристаллизация золота

Формула для расчета количества теплоты, выделяющегося при кристаллизации, выглядит следующим образом:

Q1 = m * L

где:

• Q1 - количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации (в Джоулях);
• m - масса золота (в кг);
• L - удельная теплота плавления золота (в Дж/(кг)).

Подставляем известные значения:

• m = 5 г = 0.005 кг;
• L = 67 кДж/кг = 67000 Дж/кг.

Теперь подставим значения в формулу:

Q1 = 0.005 кг * 67000 Дж/кг = 335 Дж.

2. Охлаждение золота

Для расчета количества теплоты, выделяющегося при охлаждении, используем формулу:

Q2 = m * c * ΔT

где:

• Q2 - количество теплоты, выделяющееся при охлаждении (в Джоулях);
• c - удельная теплоемкость золота (в Дж/(кг*С));
• ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Сначала найдем изменение температуры:

ΔT = Tнач - Tкон = 1064°C - 24°C = 1040°C.

Теперь подставим значения в формулу:

• c = 130 Дж/(кг*С);
• m = 0.005 кг.

Q2 = 0.005 кг * 130 Дж/(кг*С) * 1040°C = 676 Дж.

3. Общее количество теплоты

Теперь сложим количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации и охлаждении:

Q = Q1 + Q2 = 335 Дж + 676 Дж = 1011 Дж.

Ответ: Общее количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации и охлаждении золота массой 5 г до температуры 24 градуса, составляет 1011 Дж.