Question

Сколько энергии необходимо затратить, чтобы расплавить свинец массой 4,1 кг, если его начальная температура равна 37 °С. Температура плавления свинца — 327 °С, удельная теплота плавления свинца — 0,25⋅105 Джкг, а удельная теплоёмкость свинца — 140 Джкг⋅°С

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

m = 4,1 кг

t₁ = 37⁰C

t₂ = 327⁰C

____________

Q - ?

1)

Нагреваем свинец до температуры плавления:

Q₁ = c·m·(t₂ - t₁) = 140·4,1·(327 - 37) ≈ 166 000 Дж

2)

Плавим свинец:

Q₂ = λ·m = 0,25·10⁵·4,1 ≈ 103 000 Дж

3)

Общее количество теплоты:

Q = Q₁ + Q₂

Q = 166 000 + 103 000 = 269 000 Дж  или  Q ≈ 270 кДж

Answer 2

Для расчёта необходимой энергии используем следующий подход:

1. Найдем количество теплоты, необходимое для нагрева свинца от начальной температуры до температуры плавления:

   $Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T$,

   где: $m$ - масса свинца (4.1 кг), $c$ - удельная теплоёмкость свинца (140 Дж/кг·°C), $\Delta T$ - изменение температуры (температура плавления - начальная температура).

   $Q_1 = 4.1 \, \text{кг} \cdot 140 \, \text{Дж/кг·°C} \cdot (327 \, \text{°C} - 37 \, \text{°C})$.

2. Найдем количество теплоты, необходимое для плавления свинца:

   $Q_2 = m \cdot L$,

   где: $m$ - масса свинца (4.1 кг), $L$ - удельная теплота плавления свинца (0.25 * 10^5 Дж/кг).

   $Q_2 = 4.1 \, \text{кг} \cdot 0.25 \times 10^5 \, \text{Дж/кг}$.

Теперь сложим оба полученных значения теплоты, чтобы найти общее количество энергии, необходимое для плавления свинца:

$Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2$.

Итак, вычислим:

$Q_1 = 4.1 \, \text{кг} \cdot 140 \, \text{Дж/кг·°C} \cdot (327 \, \text{°C} - 37 \, \text{°C})$, $Q_2 = 4.1 \, \text{кг} \cdot 0.25 \times 10^5 \, \text{Дж/кг}$.

После подсчетов получим значение $Q_{\text{общ}}$, которое представляет собой общее количество энергии, необходимое для расплавления свинца массой 4.1 кг.