4. Какая энергия выделилась при отвердевании и охлаждении до 39°C железной заготовки массой 80 кг?

Предполагается, что заготовка первоначально была жидким железом при температуре плавления. Используем табличные значения: температура плавления железа 1539°C, удельная теплота кристаллизации 2,7·10⁵ Дж/кг, удельная теплоёмкость твёрдого железа 460 Дж/(кг·°C).

Дано: \(m = 80\) кг, конечная температура 39°C.

При отвердевании выделяется \(Q_1 = \lambda m = 2.7·10^5 · 80 = 21\,600\,000\) Дж.

При последующем охлаждении твёрдого железа: \(Q_2 = cm(t_п - t) = 460 · 80 · (1539 - 39) = 55\,200\,000\) Дж.

Итого: \(Q = Q_1 + Q_2 = 76\,800\,000\) Дж.

Ответ: 76,8 МДж.