Zink - ein chemisches Element, das zur Gruppe der Übergangsmetalle gehört. Es hat einen niedrigen Schmelzpunkt, der es in einer Vielzahl von Bereichen, einschließlich Industrie und Bauwesen, nützlich macht. Bei der Aushärtung von Zink wird jedoch eine bestimmte Menge an Wärme freigesetzt, die bei der Verwendung berücksichtigt werden muss.
Aushärtung von Zink - dies ist der Prozess, bei dem das geschmolzene Metall abgekühlt und in einen festen Zustand umgewandelt wird. Dieser Prozess wird von der Freisetzung von Wärme begleitet, und seine Intensität hängt von der Masse des Zinks und dem Unterschied zwischen seinem Schmelzpunkt und seiner Umgebung ab.
In unserem Fall handelt es sich um 5 kg Zink, daher ist es notwendig, die Menge der freigesetzten Wärme während des Aushärtungsprozesses zu berechnen. Dazu können Sie die Formel verwenden:
Q = m * c * ΔT,
wo Q - die Menge der freigesetzten Wärme, m - gewicht von Zink, c - spezifische Wärmekapazität von Zink, ΔT - der Unterschied zwischen dem Schmelzpunkt von Zink und der Umgebung.
Der genaue Wert der spezifischen Wärmekapazität von Zink und seiner Schmelztemperatur kann in speziellen Nachschlagewerken gefunden werden. Nach dem Ersetzen der Werte in die Formel können Sie bestimmen, welche Wärme 5 kg Zink freisetzt, wenn es aus dem Schmelzpunkt ausgehärtet wird.
Wärmeerzeugung beim Aushärten von Zink aus dem Schmelzpunkt
Der Schmelzpunkt von Zink beträgt etwa 420 Grad Celsius. Um die zugewiesene Wärme zu berechnen, verwenden wir die Formel:
Wärme = Masse × spezifische Wärmekapazität × Temperaturänderung
Die spezifische Wärmekapazität von Zink beträgt 0,388 KJ / (kg · K).
Um die zugewiesene Wärme bei einer Aushärtung von 5 kg Zink zu berechnen, muss daher der Temperaturunterschied zwischen dem Schmelzen und der Umgebung berücksichtigt werden.
Angenommen, die Umgebung hat eine Temperatur von 20 Grad Celsius. Die Temperaturänderung entspricht der Differenz zwischen dem Schmelzpunkt und 20 Grad:
Temperaturänderung = (420 – 20) = 400 Grad Celsius
Jetzt können wir die Wärme berechnen:
Wärme = 5 × 0,388 × 400 = 776 KJ
Somit wird beim Aushärten von 5 kg Zink aus seinem Schmelzpunkt eine Wärme von 776 KJ freigesetzt.
Der ursprüngliche Zustand von Zink vor dem Aushärten
Der Prozess der Aushärtung von Zink und die Freisetzung von Wärme
Aushärtung von Zink
Das Aushärten von Zink ist der Prozess, den Schmelzpunkt von Zink auf den Punkt zu senken, an dem es von einem flüssigen Zustand in einen festen Zustand übergeht. Unter normalen Bedingungen beträgt der Schmelzpunkt von Zink etwa 419,5 ° C.
Wärmeabgabe
Während der Aushärtung gibt Zink eine bestimmte Menge an Wärme frei. Dies ist auf thermische Effekte zurückzuführen, die auf molekularer Ebene auftreten. Wenn Zink abkühlt und von einem flüssigen Zustand in einen festen Zustand übergeht, bewegen sich die Zinkmoleküle näher beieinander, was zu einer exothermen Reaktion und der Freisetzung von Wärme führt.
Die durch die Aushärtung von Zink freigesetzte Wärme kann unter Verwendung der Gleichung berechnet werden:
q = m * ΔH
wo q bezeichnet die freigesetzte Wärme, m - eine Menge Zink, aber ΔH - die spezifische Wärme der Aushärtung von Zink. Die spezifische Wärme hinterlässt 115 KJ / kg.
Wir berechnen, wie viel Wärme 5 kg Zink freisetzt:
q = 5 kg * 115 KJ/kg = 575 KJ
Somit wird 5 kg Zink 575 kj Wärme freisetzen, wenn es aus dem Schmelzpunkt ausgehärtet wird.
Die Menge an Wärme, die beim Aushärten freigesetzt wird, beträgt 5 kg Zink
Beim Aushärten von 5 kg Zink wird eine bestimmte Menge an Wärme aus dem Schmelzpunkt freigesetzt. Um diesen Wert zu berechnen, ist es notwendig, die Schmelzwärme von Zink und seine spezifische Wärmekapazität zu kennen.
Die Schmelzwärme von Zink beträgt etwa 113,4 kj / kg. Die Wärmekapazität von Zink beträgt 0,39 KJ/ (kg · ° C).
Sie können die Formel verwenden, um die Menge der freigesetzten Wärme zu berechnen:
Q = m * L
wo Q - menge der freigesetzten Wärme, m - gewicht von Zink, L - die Wärme des Schmelzens von Zink.
Ersetzen von Werten in einer Formel:
Q = 5 kg * 113,4 KJ/kg = 567 KJ
Somit wird beim Aushärten von 5 kg Zink 567 kj Wärme aus dem Schmelzpunkt freigesetzt.
