5. Какое количество теплоты выделится при отвердевании 2 т расплавленного алюминия, взятого при температуре плавления и остывшего до температуры 60 °C? Изобразите этот процесс на графике зависимости температуры алюминия от времени.

Масса алюминия: 2 т = 2000 кг. Используем удельную теплоту плавления алюминия λ ≈ 3,9·10⁵ Дж/кг и удельную теплоёмкость твёрдого алюминия c ≈ 920 Дж/(кг·°C). Температура плавления алюминия — около 660 °C.

1. При отвердевании выделяется теплота Q₁ = mλ = 2000 · 3,9·10⁵ = 7,8·10⁸ Дж.
2. При охлаждении затвердевшего алюминия от 660 °C до 60 °C выделяется Q₂ = mc(660 − 60) = 2000 · 920 · 600 = 1,104·10⁹ Дж.
3. Общее количество теплоты: Q = Q₁ + Q₂ = 1,884·10⁹ Дж.

Ответ: выделится примерно 1,88·10⁹ Дж теплоты.

Сначала температура остаётся равной температуре плавления, пока алюминий отвердевает; затем твёрдый алюминий остывает до 60 °C.