На монетном дворе отливают золотые слитки массой 1 кг. Сколько энергии передаёт такой слиток окружающей...

Тематика Физика
Уровень 5 - 9 классы
монетный двор золотые слитки кристаллизация охлаждение энергия температура физика термодинамика
0

На монетном дворе отливают золотые слитки массой 1 кг. Сколько энергии передаёт такой слиток окружающей среде с момента начала кристаллизации до окончательного охлаждения? Температура в цеху 24 градусов.

avatar
задан 8 дней назад

2 Ответа

0

Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо учесть несколько этапов изменения состояния золотого слитка: от кристаллизации до охлаждения до температуры окружающей среды.

  1. Температура плавления золота: Золото плавится при температуре около 1064 °C.

  2. Кристаллизация: Когда жидкое золото начинает кристаллизоваться, оно освобождает скрытую теплоту кристаллизации (или теплоту плавления). Для золота эта величина составляет около 64,5 кДж/кг.

  3. Охлаждение до температуры окружающей среды: После кристаллизации слиток будет охлаждаться от температуры плавления до температуры в цеху, которая составляет 24 °C. Для этого необходимо учитывать удельную теплоёмкость золота. Удельная теплоёмкость золота равна приблизительно 0,129 Дж/(г·°C) или 129 Дж/(кг·°C).

Теперь рассчитаем общее количество энергии, которое слиток передаёт окружающей среде:

  1. Энергия, выделяемая при кристаллизации: [ Q_1 = \lambda \cdot m = 64,5 \, \text{кДж/кг} \times 1 \, \text{кг} = 64,5 \, \text{кДж} ]

  2. Энергия, выделяемая при охлаждении: [ Q_2 = c \cdot m \cdot \Delta T ] [ \Delta T = 1064 \, \text{°C} - 24 \, \text{°C} = 1040 \, \text{°C} ] [ Q_2 = 129 \, \text{Дж/(кг·°C)} \times 1 \, \text{кг} \times 1040 \, \text{°C} = 134160 \, \text{Дж} = 134,16 \, \text{кДж} ]

  3. Общая энергия, выделяемая в окружающую среду: [ Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 = 64,5 \, \text{кДж} + 134,16 \, \text{кДж} = 198,66 \, \text{кДж} ]

Таким образом, золотой слиток массой 1 кг передаёт окружающей среде приблизительно 198,66 кДж энергии с момента начала кристаллизации до окончательного охлаждения до температуры 24 °C.

avatar
ответил 8 дней назад
0

Для ответа на этот вопрос необходимо учитывать несколько факторов.

Во-первых, для кристаллизации золотого слитка необходимо перейти из жидкого состояния в твердое. Это происходит при температуре плавления золота, которая составляет 1064 градуса Цельсия. Следовательно, слиток будет остывать с этой температуры до комнатной (24 градуса Цельсия).

Во-вторых, для расчёта энергии, переданной окружающей среде, необходимо учитывать удельную теплоёмкость золота, удельную теплоту плавления и удельную теплоёмкость окружающей среды (в данном случае воздуха).

Итак, для расчёта общей энергии, переданной окружающей среде при охлаждении золотого слитка, нужно учитывать теплоту плавления золота, теплоёмкость золота, разницу температур и теплоёмкость окружающей среды. Корректный расчёт потребует точных данных и формул для каждого из указанных параметров.

avatar
ответил 8 дней назад

Ваш ответ

Вопросы по теме