Question

Рассчитайте количество теплоты, которое потребуется для нагревания и плавления меди массой 14 кг, начальная температура которой равна 18 °С.

Answer 1

Ответ:

8957200 Джоулей или 8957 кДж.

Объяснение:

Масса меди m = 14 кг.

Начальная $t_{1}$ = 18°С и конечная $t_{2}$ = 1085°C температуры.

Удельная теплота плавления меди: λ= $2,13*10^{5}$ Дж/кг.

Удельная теплоёмкость меди: C = 385 Дж/кг.

Количество теплоты, необходимое для нагревания: $Q=cm(t_{2}-t_{1})$.

Количество теплоты, необходимое для плавления выражается формулой Q=λ*m.

Подставим и вычислим количество теплоты:

Для нагревания: $Q_{1}=Cm(t_{2}-t_{1})= 5975200$Дж или 5975 кДж.

Для плавления: $Q_{2$ = λ*m = $2,13*10^{5}*14= 2982000$ Дж или 2982 кДж.

Найдем общее количество теплоты: $Q_{3}=Q_{1}+Q_{2}= 5975200+2982000=8957200$ Дж или 8957 кДж.

Answer 2

Для расчета количества теплоты, необходимого для нагревания и плавления меди, мы будем учитывать два этапа:

1. Нагревание меди с начальной температурой до точки плавления.
2. Плавление меди.

Для этого мы будем использовать следующие данные:

• Масса меди (m) = 14 кг
• Начальная температура (T1) = 18 °C
• Температура плавления меди (Tплавления) = 1083 °C
• Удельная теплоемкость меди (c) = 0.39 Дж/(г*°C) (это количество теплоты, необходимое для нагрева 1 г меди на 1°C)
• Теплота плавления меди (L) = 206 Дж/г (это количество теплоты, необходимое для плавления 1 г меди)

Для первого этапа (нагрев меди до точки плавления) используем формулу:

Q1 = m * c * ΔT

где:

• Q1 - количество теплоты для нагрева
• m - масса меди
• c - удельная теплоемкость меди
• ΔT - изменение температуры (Tплавления - T1)

ΔT = Tплавления - T1 = 1083 °C - 18 °C = 1065 °C

Теперь рассчитаем Q1:

Q1 = 14 кг * 1000 г/кг * 0.39 Дж/(г*°C) * 1065 °C = 5,496,300 Дж

Для второго этапа (плавление меди) используем формулу:

Q2 = m * L

где:

• Q2 - количество теплоты для плавления
• m - масса меди
• L - теплота плавления меди

Q2 = 14 кг * 1000 г/кг * 206 Дж/г = 2,884,000 Дж

Теперь сложим Q1 и Q2, чтобы получить общее количество теплоты:

Общее количество теплоты = Q1 + Q2 = 5,496,300 Дж + 2,884,000 Дж = 8,380,300 Дж

Таким образом, количество теплоты, необходимое для нагревания и плавления меди массой 14 кг, начальная температура которой равна 18 °C, составляет 8,380,300 Дж.