Question

30 баллов! При передаче куску свинца массой 2 кг количества теплоты 109*10^3 Дж, его четвёртая часть расплавилась. Какова была начальная температура (То) свинца. Удельная теплота плавления свинца (лямбда) = 2,4 *10^4 Дж/кг, его удельная тёплоемкость с= 130 Дж/кг*°К, а температура плавления Т1= 600°К​

Answer 1

Ответ:

По условию теплота израсходована на нагрев 2кг от То до Т1=600°К и плавление 0.5кг, баланс теплоэнергии (сразу в цифрах):

109е3=130*2*(600-То)+2.4е4*0.5, решаем...

То=227°К -ответ

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Пусть начальная температура свинца равна То. Количество теплоты, переданное свинцу, равно сумме теплоты, необходимой для нагрева свинца до температуры плавления и теплоты плавления самого свинца.

Теплота, необходимая для нагрева свинца: Q1 = mcΔT

где: m - масса свинца (2 кг), c - удельная теплоемкость свинца (130 Дж/кг*°K), ΔT - изменение температуры от То до Т1 (Т1 - То).

Теплота плавления свинца: Q2 = mL

где: L - удельная теплота плавления свинца (2,4 * 10^4 Дж/кг).

Так как четверть массы свинца расплавилась, то масса расплавившейся части равна 0,25m.

Мы знаем, что общая переданная теплота равна 109 * 10^3 Дж. Поэтому сумма Q1 и Q2 должна быть равна этой теплоте: Q1 + Q2 = 109 * 10^3 Дж

Подставим известные значения и решим уравнение:

mcΔT + mL = 109 * 10^3 Дж

2 * 130 * (Т1 - То) + 2 * 10^4 * 0,25 = 109 * 10^3

260 * (600 - То) + 5000 = 109000

156000 - 260То + 5000 = 109000

-260То = 109000 - 156000 + 5000

-260То = -42000

То = -42000 / -260

То ≈ 161.54 °К

Таким образом, начальная температура свинца составляла около 161.54 °К.