Question

Сколько энергии требуется затратить,чтобы расплавить свинец массой 20 кг при температуре плавления?Сколько энергии понадобится для этого,если начальная температура свинца 27 градусов Цельсия?

Answer 1

Чтобы расплавить m кг свинца при температуре плавления нужно затратить Q1 = λ * m энергии
Q1 = λ * m = 25*10^3 Дж/кг * 20 кг = 500 000 Дж = 500 кДж = 0,5 МДж

если свинец взят при температуре to отличной от температуры плавления tпл, то вначале надо затратить энергию Q2 = c*m*(tпл - to) на нагрев и потом нужно затратить Q1 = λ * m
Q = Q2+Q1=c*m*(tпл - to) + λ * m = 130*20*(327 - 27) + 25*10^3 * 20 Дж = 1280000 Дж = 1,28 МДж

Answer 2

Для расплавления свинца необходимо затратить определенное количество энергии, называемое теплотой плавления. Теплота плавления свинца составляет около 24,5 кДж/кг (килоджоуль на килограмм).

1. Расчет энергии, необходимой для расплавления свинца массой 20 кг при его температуре плавления: Энергия = масса × теплота плавления Энергия = 20 кг × 24,5 кДж/кг Энергия ≈ 490 кДж (килоджоуль)

2. Расчет энергии, необходимой для расплавления свинца массой 20 кг с начальной температурой 27 градусов Цельсия: Сначала нужно учесть количество энергии, необходимое для нагрева свинца от 27 градусов до его температуры плавления. Это можно сделать с использованием формулы:

   Энергия = масса × удельная теплоемкость × изменение температуры

   Удельная теплоемкость свинца составляет около 0,13 кДж/(кг × °C).

   Энергия для нагрева = 20 кг × 0,13 кДж/(кг × °C) × (температура плавления - начальная температура) = 20 кг × 0,13 кДж/(кг × °C) × (327 °C - 27 °C) = 20 кг × 0,13 кДж/(кг × °C) × 300 °C = 780 кДж

   После нагрева свинца до температуры плавления, нам потребуется дополнительно 490 кДж (рассчитанное в первом пункте) для его расплавления.

   Общая энергия = Энергия для нагрева + Энергия для расплавления = 780 кДж + 490 кДж = 1270 кДж (килоджоуль)

Таким образом, для расплавления свинца массой 20 кг с начальной температурой 27 градусов Цельсия потребуется около 1270 кДж энергии.