Question

Какое количество теплоты пошло на нагревание железной коробке и плавления олова, если их начальная температура была 32°? Масса коробки 300 г, а масса олово 100 г.

Answer 1

Дано и решение на фото.
Ответ: 38,5 кДж

Answer 2

Для решения этой задачи нужно знать удельную теплоемкость материалов и теплоту плавления олова.

1. Начнем с расчета количества теплоты, необходимого для нагревания железной коробки с начальной температурой 32°C до точки плавления олова:

Для железа удельная теплоемкость обозначается как "c_железо" и обычно равна около 0.45 Дж/(г°C).

Тепло, необходимое для нагревания железной коробки с массой 300 г на ΔT градусов, можно рассчитать по формуле: Q_нагрев_железо = масса_железо * c_железо * ΔT

где: масса_железо = 300 г (масса коробки) c_железо = 0.45 Дж/(г°C) (удельная теплоемкость железа) ΔT = (температура_плавления_олова - начальная_температура) = (232°C - 32°C)

Теперь рассчитаем ΔT: ΔT = 232°C - 32°C = 200°C

Теперь можем найти количество теплоты, которое ушло на нагревание железной коробки: Q_нагрев_железо = 300 г * 0.45 Дж/(г°C) * 200°C = 27000 Дж

2. Теперь рассчитаем количество теплоты, необходимое для плавления олова.

Для олова обычно удельная теплоемкость обозначается как "c_олово" и составляет около 0.23 Дж/(г°C).

Теплота плавления олова (теплота, необходимая для плавления единицы массы олова) обозначается как "L_плавления_олова" и составляет около 64,8 кДж/кг или 64800 Дж/г.

Тепло, необходимое для плавления 100 г олова можно рассчитать по формуле: Q_плавление_олово = масса_олово * L_плавления_олова

где: масса_олово = 100 г (масса олова) L_плавления_олова = 64800 Дж/г (теплота плавления олова)

Теперь рассчитаем количество теплоты, которое ушло на плавление олова: Q_плавление_олово = 100 г * 64800 Дж/г = 6480000 Дж

Таким образом, количество теплоты, которое ушло на нагревание железной коробки и плавление олова, составляет: Q_общее = Q_нагрев_железо + Q_плавление_олово = 27000 Дж + 6480000 Дж = 6507000 Дж

Ответ: Всего ушло 6,507,000 Дж (6,507 кДж) теплоты.