Question

На нагревание и плавление меди израсходовано 2552 кДж теплоты. Определите массу меди, если ее начальная температура 25 градусов

Answer 1

Дано:
Q = 2 552 000 Дж
t₁ = 25°C
t₂ = 1083°C
c = 380 Дж/кг°C
λ = 210 000 Дж/кг
Найти: m - ?
Решение:
Q = Δtmc + λm
Q = m(Δtc + λ)
m = Q/Δtc+λ
m = 2 552 000 Дж/1058°C × 380 Дж/кг°C + 210 000 Дж/кг = 2 552 000 Дж/612 040 Дж/кг ≈ 4,2 кг

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо использовать уравнение теплового баланса:

Q = m * c * ΔT,

где: Q - теплота, израсходованная на нагревание и плавление меди, m - масса меди, c - удельная теплоёмкость меди, ΔT - изменение температуры меди.

Удельная теплоёмкость меди составляет около 0,39 Дж/(г * °C).

В данной задаче начальная температура меди равна 25 градусам, поэтому ΔT будет равно разнице между конечной температурой и начальной температурой.

Предположим, что медь полностью плавится при достижении определенной температуры. В таком случае, для нагревания и плавления меди требуется одна и та же теплота.

Используя данную информацию, мы можем записать уравнение:

2552 кДж = m * 0.39 Дж/(г * °C) * ΔT.

Переведём теплоту из килоджоулей в джоули:

2552 кДж = 2552 * 10^3 Дж.

Также, для удобства расчётов, переведём удельную теплоёмкость меди из Дж/(г * °C) в Дж/(кг * °C):

0.39 Дж/(г * °C) = 0.39 * 10^3 Дж/(кг * °C).

Теперь уравнение выглядит следующим образом:

2552 * 10^3 Дж = m * 0.39 * 10^3 Дж/(кг * °C) * ΔT.

Коэффициент 10^3 в числителе и знаменателе сокращается:

2552 = m * 0.39 * ΔT.

Разделим обе части уравнения на 0.39 * ΔT:

m = 2552 / (0.39 * ΔT).

Теперь мы можем рассчитать массу меди, зная изменение температуры ΔT.