Question

Чугунная и алюминиевая детали одинаковой массы находятся при температуре 100°C. Для плавления какой детали потребуется больше теплоты? Во сколько раз? Напишите пожалуйста с формулами

Answer 1

Суммарное кол-во теплоты, необходимое для плавления, складывается из теплоты, необходимой для нагрева тела до температуры плавления (Q1) и теплоты, необходимой собственно для плавления (Q2)
Q1=c*m*(t2-t1), где с- удельная теплоемкость, m - масса, t2 - температура плавления, t1 - текущая температура тела
Q2=L*m, L - удельная теплота плавления
L, c, t2 - табличные величины

Answer 2

Для ответа на ваш вопрос нам потребуется использовать формулу для расчета количества теплоты, необходимой для нагрева или плавления вещества. Эта формула выглядит следующим образом:

Q = mcΔT,

где: Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Давайте обозначим массу каждой детали через m1 и m2, удельную теплоемкость через c1 и c2, а изменение температуры через ΔT.

Для чугунной детали: Q1 = m1c1ΔT

Для алюминиевой детали: Q2 = m2c2ΔT

У нас дано, что масса обеих деталей одинаковая, поэтому m1 = m2 = m.

Теперь нам нужно сравнить количество теплоты для плавления каждой детали. Для этого мы можем сравнить отношение Q1 к Q2:

Q1/Q2 = (m1c1ΔT)/(m2c2ΔT)

Так как m1 = m2 = m, мы можем сократить m на обеих сторонах уравнения:

Q1/Q2 = (c1ΔT)/(c2ΔT)

Из данного нам условия также следует, что температура изменяется на одно и то же значение ΔT для обеих деталей. Поэтому ΔT можно сократить:

Q1/Q2 = c1/c2

Отношение количества теплоты для плавления чугунной детали к алюминиевой детали равно отношению их удельных теплоемкостей.

Таким образом, количество теплоты, необходимое для плавления, будет зависеть от удельной теплоемкости каждого материала, и в данном случае нам не хватает информации о значениях удельной теплоемкости для чугуна и алюминия. Без этих значений мы не можем рассчитать точное отношение количества теплоты.