Какова масса медного слитка, если при кристаллизации меди при температуре 1085 °С выделяется 84 кДж теплоты?

Чтобы найти массу медного слитка, нам нужно использовать закон сохранения энергии и уравнение для вычисления изменения энтальпии.

Сначала вспомним, что изменение энергии теплового потока вещества равно сумме изменения его внутренней энергии и работы, совершенной над веществом. В данной задаче нет данных о работе, поэтому мы будем рассматривать только изменение внутренней энергии.

Для вычисления изменения энтальпии, связанное с изменением состояния меди от плавления до кристаллизации, мы можем использовать уравнение:

\[\Delta H = m \cdot c \cdot \Delta T\]

где \(\Delta H\) - изменение энтальпии, \(m\) - масса меди, \(c\) - удельная теплоемкость меди, \(\Delta T\) - изменение температуры.

В данной задаче известны следующие значения:

\(\Delta H = 84 \, \text{кДж} = 84000 \, \text{Дж}\)

\(\Delta T = 1085 \, \text{°C}\)

Необходимо найти массу медного слитка (\(m\)).

Теперь осталось найти удельную теплоемкость меди (\(c\)). Значение удельной теплоемкости зависит от температуры. Для примера возьмем среднее значение удельной теплоемкости меди в диапазоне температур 0-100 °C, равное примерно \(0,39 \, \text{Дж/(г} \cdot \text{°C)}\).

Подставим известные данные в уравнение и решим его относительно массы медного слитка:

\[84000 \, \text{Дж} = m \cdot 0,39 \, \text{Дж/(г} \cdot \text{°C)} \cdot 1085 \, \text{°C}\]

Проводя простые алгебраические операции, мы получаем:

\[m = \frac{84000}{0,39 \cdot 1085} \approx 19,9 \, \text{кг}\]

Таким образом, масса медного слитка составляет около 19.9 кг.