Question

Какое количество теплоты необходимо для нагревания что бы расплавить кусок свинца массой 100г

Answer 1

C = 140 Дж(кг*°C)
m = 100 г = 0,1 кг
t = 327,5 °C

Q - ?

Решение:
Q = c*m*t = 140*0,1*327,5 = 4585 Дж

Ответ: 4585 Дж.

Answer 2

Для расчета количества теплоты, необходимой для нагревания и расплавления куска свинца, мы должны учитывать три этапа процесса: нагревание куска свинца с комнатной температуры до температуры плавления, плавление самого свинца при постоянной температуре плавления и нагревание расплавленного свинца до конечной температуры (если она отличается от температуры плавления).

Для расчета количества теплоты, необходимой для каждого этапа, мы будем использовать следующую формулу:

Q = m * c * ΔT,

где: Q - количество теплоты (в джоулях), m - масса вещества (в килограммах), c - удельная теплоемкость вещества (в джоулях на килограмм на градус Цельсия), ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).

1. Нагревание куска свинца: Допустим, комнатная температура составляет, скажем, 20°C (или 293.15 K), а температура плавления свинца равна, например, 327.5°C (или 600.65 K).

ΔT1 = 600.65 K - 293.15 K = 307.5 K m1 = 100 г = 0.1 кг (переводим массу в килограммы)

Теперь нам нужно узнать удельную теплоемкость свинца. Для свинца удельная теплоемкость составляет примерно 128 J/(kg·°C).

c1 = 128 J/(kg·°C)

Теперь мы можем вычислить количество теплоты для первого этапа:

Q1 = m1 * c1 * ΔT1 = 0.1 кг * 128 J/(кг·°C) * 307.5 K ≈ 3960 J

2. Плавление свинца: Теперь, когда свинец достиг температуры плавления (327.5°C или 600.65 K), нам нужно добавить теплоту, чтобы произошло плавление.

Для этого мы используем удельную теплоту плавления свинца, которая составляет около 24,5 кДж/кг (или 24,5 * 10^3 J/кг).

m2 = 0.1 кг (по-прежнему) Любое изменение температуры во время плавления свинца будет незначительным, поэтому ΔT2 примем близким к нулю.

Теперь можем вычислить количество теплоты для второго этапа:

Q2 = m2 * L, = 0.1 кг * 24.5 * 10^3 J/кг = 2450 J

Общее количество теплоты, необходимое для расплавления куска свинца массой 100 г, составит:

Общее Q = Q1 + Q2 ≈ 3960 J + 2450 J ≈ 6410 J

Таким образом, для того чтобы расплавить кусок свинца массой 100 г, потребуется приблизительно 6410 джоулей теплоты.