15. Сколько энергии выделится при кристаллизации и охлаждении от температуры плавления 327 °C до 27 °C свинцовой пластины размером 2 · 5 · 10 см? Удельная теплота кристаллизации свинца 0,25 · 10⁵ Дж/кг, удельная теплоёмкость воды 140 Дж/кг · °C, плотность свинца 11300 кг/м³. а) 15 кДж; б) 2,5 кДж; в) 25 кДж; г) 75 кДж.

В условии указана удельная теплоёмкость воды; для расчёта свинца используем данное значение \(c=140\) Дж/(кг·°C).

Дано: размеры пластины 2 см, 5 см, 10 см; \(\lambda=0.25\cdot10^5\) Дж/кг; \(c=140\) Дж/(кг·°C); \(\rho=11300\) кг/м³.

Объём пластины: \(V=2\cdot5\cdot10=100\) см³ \(=10^{-4}\) м³.

Масса: \(m=\rho V=11300\cdot10^{-4}=1.13\) кг.

Энергия при кристаллизации: \(Q_1=\lambda m=25000\cdot1.13=28250\) Дж.

Энергия при охлаждении: \(Q_2=cm\Delta t=140\cdot1.13\cdot(327-27)=47460\) Дж.

Общая энергия: \(Q=Q_1+Q_2=75710\) Дж \(\approx75\) кДж.

Ответ: г) 75 кДж.