Из ковша в форму перелито 50 кг жидкой стали, Какая энергия выделится при ее отвердевании и остывании от точки плавления 1500 градусов по цельсию до 0 градусов по цельсию

Сталь, массой m, находящаяся в жидком состоянии при температуре плавления, остывая, будет принимать участие в двух процессах: отвердевания и охлаждения. При отвердевании она выделит количество теплоты Q₁ = λ ∙ m, где λ - удельная теплота плавления. Для стали λ = 84000 Дж/кг. При отвердевании она выделит количество теплоты Q₂ = с ∙ m ∙ (t₂ - t₁), где с = 500 Дж / (кг ∙ °С) - удельная теплоёмкость стали, t₂ и t₁ - начальная и конечная температуры металла. Всего выделится тепла:

Q = Q₁ + Q₂ или Q = λ ∙ m + с ∙ m ∙ (t₂ - t₁).

Из условия задачи известно, что из ковша в форму перелито m = 50 кг жидкой стали при температуре плавления t₁ = 1500°С, которую остудили до температуры t₂ = 0°С. Подставим значения величин в расчётную формулу и найдём, какая энергия выделится при ее отвердевании и остывании:

Q = 84000 Дж/кг ∙ 50 кг + 500 Дж / (кг ∙ °С) ∙ 50 кг ∙ |0°С - 1500°С|;

Q = 41700000 Дж = 41,7 МДж.

Ответ: выделится 41,7 МДж тепловой энергии.