Question

Скільки заліза, узятого при температурі 1535 С, можна розплавити кількістю теплоти рівною 1080кДж? t пл = 1535 0 С, λ = 270 кДж/кг.

Answer 1

Відповідь:

Для розплавлення заліза необхідно надати йому кількість теплоти, яка залежить від маси речовини та її теплоємності. Також треба врахувати температуру плавлення заліза і його теплоту плавлення.

За формулою кількості теплоти, необхідної для розплавлення речовини, ми можемо записати:

Q = m * λ + m * c * ΔT,

де Q - кількість теплоти, необхідна для розплавлення речовини;

m - маса речовини;

λ - теплота плавлення речовини;

c - теплоємність речовини;

ΔT - різниця між температурою плавлення і температурою, за якої залізо розплавляється.

За умовою задачі, температура плавлення заліза - 1535°C, теплота плавлення λ = 270 кДж/кг, а кількість теплоти, яку необхідно надати - 1080 кДж.

Таким чином, ми можемо використовувати формулу, щоб визначити масу заліза, яку можна розплавити:

1080 кДж = m * 270 кДж/кг + m * c * (1535°C - T)

Припустимо, що теплоємність заліза становить 0,45 Дж/г°C (це значення може змінюватися в залежності від умов, але ми використовуємо його для цієї задачі).

Підставивши відомі значення, ми можемо розв'язати рівняння для маси заліза:

1080 кДж = m * 270 кДж/кг + m * 0,45 Дж/г°C * (1535°C - T)

1080 кДж = m * (270 кДж/кг + 0,45 Дж/г°C * (1535°C - T))

1080 кДж = m * (270 кДж/кг + 0,45 Дж/г°C * (1535°C - 1535°C))

1080 кДж = m * (270 кДж/кг)

m = 1080 кДж / (270 кДж/кг) = 4 кг

Отже,

Пояснення:

Answer 2

Для того чтобы вычислить количество заліза, яке можна розплавити за допомогою заданої кількості теплоти, ми можемо скористатися формулою для визначення кількості теплоти, необхідної для зміни температури речовини:

Q = m * λ * ΔT

де: Q - кількість теплоти (у кілоджоулях), m - маса речовини (у кілограмах), λ - теплота плавлення (у кілоджоулях на кілограм), ΔT - зміна температури (у градусах Цельсія).

У нашому випадку, ми знаємо кількість теплоти (Q = 1080 кДж), температуру плавлення (t пл = 1535 °C) і теплоту плавлення (λ = 270 кДж/кг). Щоб визначити масу заліза (m), нам потрібно виконати кілька кроків:

Перетворення одиниць

Спочатку переведемо дані в одиниці, які є відповідними одиницями величини в формулі.

1 кДж = 1000 Дж 1 кг = 1000 г

Таким чином, ми переведемо теплоту плавлення λ з кілоджоулів на джоулі, а масу заліза m з кілограмів на грами:

λ = 270 кДж/кг * (1000 Дж/1 кДж) = 270000 Дж/кг m = ? г

Зміна температури

Тепер, ми можемо визначити зміну температури (ΔT) за допомогою формули:

ΔT = t - t пл

де t - задана температура.

ΔT = 1535 °C - 1535 °C = 0 °C

Використання формули

Тепер, ми маємо всі необхідні дані для використання формули:

Q = m * λ * ΔT

1080 кДж = m * 270000 Дж/кг * 0 °C

Розрахунок маси заліза

Ми можемо вирішити це рівняння, щоб визначити масу заліза (m):

m = 1080 кДж / (270000 Дж/кг * 0 °C) m = 1080 кДж / 0 Дж/кг = Не визначено

Зауважте, що отримане рівняння не має розв'язку, оскільки зміна температури (ΔT) дорівнює нулю. Це означає, що при заданій температурі 1535 °C, залізо вже знаходиться у рідкому стані (розплавленому) і не потребує додаткової кількості теплоти для плавлення. Тому масу заліза, яку можна розплавити, неможливо обчислити з даних, що надані.