Question

С дано и решение пожалуйста Какое количество теплоты пошло на нагревание железной коробки и плавление олова, если их начальная температура была 32 °С? Масса коробки 30 г, а масса олова 100 г.

Answer 1

Ответ:

Дано: t0 = 32 ºС; m1 (коробка) = 30 г (0,03 кг); m2 (олово) = 100 г (0,1 кг).

Постоянные: tпл (темп. плавления олова) ≈ 232 ºС; С1 (железо) = 460 Дж/(кг*ºС); C2 (олово) = 230 Дж/(кг*ºС); λ (уд. теплота плавления) = 59 * 103 Дж/кг.

1) Нагрев коробки: Q1 = C1 * m1 * (tпл - t0) = 460 * 0,03 * (232 - 32) = 2760 Дж.

2) Нагрев олова: Q2 = C2 * m2 * (tпл - t0) = 230 * 0,1 * (232 - 32) = 4600 Дж.

3) Плавление олова: Q3 = L * m = 59 * 103 * 0,1 = 5900 Дж.

4) Q =2760+4600+5900 = 13260 Дж (13,26кДж).

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобятся теплоемкости веществ. Теплоемкость (C) - это количество теплоты, необходимое для нагрева вещества на 1 градус Цельсия.

Для железной коробки будем использовать усредненное значение теплоемкости для железа, которая примерно равна 0,45 Дж/(г°C), а для олова - 0,22 Дж/(г°C).

Сначала рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания железной коробки до плавления олова:

Масса железной коробки: m_железо = 30 г Изначальная температура: T_нач = 32 °C Температура плавления олова: T_плавления = 231,9 °C

Теплоемкость железной коробки: C_железо = 0,45 Дж/(г°C)

Количество теплоты для нагревания железной коробки до температуры плавления олова: Q_нагрев_железо = m_железо * C_железо * (T_плавления - T_нач)

Теперь рассчитаем количество теплоты, необходимое для плавления олова:

Масса олова: m_олово = 100 г Температура плавления олова: T_плавления = 231,9 °C Теплоемкость олова: C_олово = 0,22 Дж/(г°C)

Количество теплоты для плавления олова: Q_плавление_олово = m_олово * C_олово * (T_плавления - T_нач)

Теперь сложим количество теплоты для нагревания железной коробки и количество теплоты для плавления олова:

Q_итого = Q_нагрев_железо + Q_плавление_олово

Подставим значения и выполним расчеты:

Q_нагрев_железо = 30 г * 0,45 Дж/(г°C) * (231,9 °C - 32 °C) ≈ 10485 Дж Q_плавление_олово = 100 г * 0,22 Дж/(г°C) * (231,9 °C - 32 °C) ≈ 4025 Дж

Q_итого = 10485 Дж + 4025 Дж = 14510 Дж

Итак, общее количество теплоты, которое пошло на нагревание железной коробки и плавление олова, составляет примерно 14510 Дж.