Часть C. 13. Сколько энергии выделится при кристаллизации и охлаждении от температуры плавления 327°C до 27°C свинцовой пластины размером 2 см · 5 см · 10 см? (Удельная теплота кристаллизации свинца 0,25 · 10⁵ Дж/кг, удельная теплоёмкость свинца 140 Дж/(кг·°C), плотность свинца 11 300 кг/м³).

Объём пластины: \(V = 2 \cdot 5 \cdot 10 = 100\) см³ \(= 1.0 \cdot 10^{-4}\) м³.

Масса пластины: \(m = \rho V = 11300 \cdot 1.0 \cdot 10^{-4} = 1.13\) кг.

При кристаллизации выделяется теплота \(Q_1 = \lambda m\), где \(\lambda = 0.25 \cdot 10^5 = 25000\) Дж/кг.

\(Q_1 = 25000 \cdot 1.13 = 28250\) Дж.

При последующем охлаждении на \(\Delta t = 327 - 27 = 300\ ^\circ\mathrm{C}\) выделяется \(Q_2 = cm\Delta t\).

\(Q_2 = 140 \cdot 1.13 \cdot 300 = 47460\) Дж.

Полная энергия: \(Q = Q_1 + Q_2 = 28250 + 47460 = 75710\) Дж.

Ответ: 75 710 Дж (примерно 75,7 кДж).