Вариант 5. 3. Какое количество теплоты выделится при кристаллизации и охлаждении до температуры t = 25 °C меди массой m = 50 г, находящейся при температуре плавления? (Удельная теплоёмкость меди c = 3,8 · 10² Дж/(кг · °C), температура плавления меди tпл = 1085 °C, удельная теплота плавления меди λ = 2,1 · 10⁵ Дж/кг.)

Дано: m = 50 г = 0,05 кг; c = 3,8 · 10² Дж/(кг · °C); tпл = 1085 °C; t = 25 °C; λ = 2,1 · 10⁵ Дж/кг.

При кристаллизации выделяется теплота Q₁ = λm:

Q₁ = 2,1 · 10⁵ · 0,05 = 10 500 Дж.

При охлаждении уже закристаллизовавшейся меди выделяется теплота Q₂ = cm(tпл − t):

Q₂ = 3,8 · 10² · 0,05 · (1085 − 25) = 20 140 Дж.

Общее количество теплоты:

Q = Q₁ + Q₂ = 10 500 + 20 140 = 30 640 Дж.

Ответ: выделится 30 640 Дж (30,64 кДж) теплоты.