Какое количество энергии выделится при замерзании и охлаждении свинцовой пластины размером 2 · 5 · 10 см от температуры

Для решения этой задачи, нам необходимо вычислить количество энергии, выделенное при охлаждении свинцовой пластины от температуры плавления до конечной температуры.

Шаг 1: Найдем массу свинцовой пластины. Для этого воспользуемся формулой:

\[ масса = плотность \times объем \]

У нас даны размеры пластины, поэтому объем можно найти, умножив длину, ширину и высоту пластины:

\[ объем = 2 \times 5 \times 10 = 100 \, см^3 \]

\[ объем = 100 \times 10^{-6} \, м^3 \]

\[ масса = 11300 \times 100 \times 10^{-6} = 1.13 \, кг \]

Шаг 2: Теперь рассчитаем количество теплоты, которое необходимо извлечь из пластины, чтобы охлаждать его от 327 °C до 27 °C. Для вычисления этой теплоты нам понадобится удельная теплоемкость свинца и изменение температуры:

\[ количество \, теплоты = масса \times удельная \, теплоемкость \times изменение \, температуры \]

Изменение температуры равно разнице начальной и конечной температуры:

\[ изменение \, температуры = 327 - 27 = 300 \, °C \]

\[ изменение \, температуры = 300 \, К \]

Теперь используем формулу:

\[ количество \, теплоты = 1.13 \cdot 140 \cdot 300 \]

\[ количество \, теплоты = 47,460 \, Дж \]

Шаг 3: Далее, нам необходимо вычислить количество энергии, выделенное при замерзании свинца. Удельная энергия замерзания свинца дана нам в задаче и составляет 0,25 * 10^5 Дж/кг.

Для вычисления общего количества энергии, выделенного при замерзании свинца, необходимо умножить удельную энергию замерзания на массу пластины:

\[ количество \, энергии = 0.25 \cdot 10^5 \cdot 1.13 \]

\[ количество \, энергии = 28.25 \cdot 10^4 \, Дж \]

Таким образом, общее количество энергии, выделенное при замерзании и охлаждении свинцовой пластины, составляет 75,710 Дж.