Question

Какое количество олова можно расплавить с помощью медного паяльника массой 0.4 кг нагретого над паяльной лампой до 903°С? Считать, что вся энергия, отданная паяльником, пошла на нагревание и плавление олова, взятого при температуре 22°С Пожалуйстаа!!!!!!

Answer 1

Так как вся энергия, отданная паяльником, идет на нагревание олова, то согласно уравнению теплового баланса, тепло, отданное паяльником, равняется теплу, которое получило олово:

|Qотд| = Qполуч

паяльник отдает энергию за счет непосредственного контакта с оловом и при этом охлаждается:

Qотд = с(м) m(п) (t(пл) - 903)

олово при этом нагревается до температуры плавления и плавится (примем температуру плавления за 232 С):

Qполуч = c(ол) m(ол) (t(пл) - 22) +  λ m(ол)

для избавления в Qотд от модуля достаточно просто изменить слагаемые в скобках (температуры), чтобы избавиться от минуса

c(м) = 385 Дж / кг С
с(ол) = 218 Дж / кг С
λ = 60,7*10^3 Дж/кг

запишем уравнение теплового баланса:

с(м) m(п) (903 - t(пл)) = c(ол) m(ол) (t(пл) - 22) +  λ m(ол),

671 c(м) m(п) = m(ол) (210 c(ол) +  λ),

m(ол) = 671 c(м) m(п) / (210 c(ол) +  λ),

m(ол) = 671*385*0,4 / (210*218+60700),

m(ол) = 103334 / 106480 ≈ 0,97 кг

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Энергия, отданная паяльником, равна сумме энергии, необходимой для нагревания олова до температуры плавления и энергии, необходимой для плавления олова.

1. Рассчитаем энергию, необходимую для нагревания олова с температуры 22°C до температуры плавления (903°C):

   ΔQ1 = m1 * c1 * ΔT1,

   где m1 - масса олова, c1 - удельная теплоемкость олова, ΔT1 - изменение температуры.

Удельная теплоемкость олова составляет около 0.23 Дж/(г·°C).

ΔT1 = 903°C - 22°C = 881°C,

ΔQ1 = m1 * c1 * ΔT1.

2. Рассчитаем энергию, необходимую для плавления олова:

   ΔQ2 = m2 * L,

   где m2 - масса олова, L - удельная теплота плавления олова.

Удельная теплота плавления олова составляет около 50.2 кДж/кг.

ΔQ2 = m2 * L.

3. Суммируем энергии:

   ΔQ1 + ΔQ2 = m1 * c1 * ΔT1 + m2 * L.

Известно, что энергия, отданная паяльником, равна ΔQ1 + ΔQ2.

ΔQ1 + ΔQ2 = E.

4. Разрешим уравнение относительно массы олова (m1):

   m1 = (E - m2 * L) / (c1 * ΔT1).

Подставим известные значения:

m2 = 0.4 кг, c1 = 0.23 Дж/(г·°C), ΔT1 = 881°C, L = 50.2 кДж/кг.

E = максимальная энергия, отданная паяльником.

Вычислим m1:

m1 = (E - 0.4 кг * 50.2 кДж/кг) / (0.23 Дж/(г·°C) * 881°C).

Уточните значение максимальной энергии, отданной паяльником (E), чтобы я мог выполнить вычисления и получить конечный ответ.