Задача №1092 Сборник задач по физике Лукашика и Ивановой
• Сколько энергии выделилось при отвердевании и охлаждении до °С заготовки маховика массой кг, отлитой из белого чугуна? Удельную теплоёмкость чугуна принять равной удельной теплоёмкости железа. Температура плавления чугуна равна °С.
Дано:
\(L=14 \cdot {10}^{4}\,\frac{\text{Дж}}{\text{кг}}\)

\(c=460\,\frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot ^{\circ}{С}}\)

\(m=80\,\text{кг}\)

\({t}_{\text{кр}}=1165\,^{\circ}С\)

\(t=25\,^{\circ}С\)

\(Q=?\)

Решение:
Количество энергии, которое выделится при отвердевании чугуна
$${Q}_{\text{кр}}=L \cdot m$$
$${Q}_{\text{кр}}={14 \cdot {10}^{4}\,\frac{\text{Дж}}{\text{кг}}}\cdot{80\,\text{кг}}=1.1\cdot {10}^{7}\,\text{Дж}$$
Количество энергии, которое выделится при охлаждении чугуна
$${Q}_{\text{охл}}=c \cdot m \cdot ({t}_{\text{кр}}-t)$$
$${Q}_{\text{охл}}={460\,\frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot ^{\circ}{С}}}\cdot{80\,\text{кг}}\cdot (1165\,^{\circ}С-25\,^{\circ}С)$$
$${Q}_{\text{охл}}=4.2\cdot {10}^{7}\,\text{Дж}$$
Количество энергии, которое выделится при отвердевании и охлаждении чугуна до \(25\) °С.
$$Q={Q}_{\text{кр}}+{Q}_{\text{охл}}$$
$$Q=1.1\cdot {10}^{7}\,\text{Дж}+4.2\cdot {10}^{7}\,\text{Дж}=5.3\cdot {10}^{7}\,\text{Дж}$$
Ответ: количество энергии, которое выделится при отвердевании и охлаждении \(80\) кг чугуна, равно \(5.3\cdot {10}^{7}\) Дж.