Question

Какое количество теплоты необходимо для плавления куска меди массой 10 кг, взятой при температуре 15 градусов? ( Дано, решение )

Answer 1

Дано:

m=10 кг

t₁=15 °С

λ=2,1*10⁵ Дж/кг

t₂=1085 °С

c=380 Дж/(кг*С)

Найти Q

Решение

Сначала медь нагревается до температуры плавления. Для этого потребуется

Q₁=cm(t₂-t₁)=380*10(1085-15)=4066000 Дж

Теперь медь плавится. Для это требуется

Q₂=λm=210000*10=2100000 Дж

Итого, общие затраты

Q=Q₁+Q₂=4066000+2100000=6166000 Дж

Ответ: 6,16 МДж

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобится учесть несколько важных факторов, таких как теплота плавления меди и изменение температуры вещества.

1. Теплота плавления меди: Теплота, необходимая для плавления единицы массы вещества без изменения его температуры. Для меди теплота плавления составляет около 210 Дж/г.

2. Изменение температуры: Вам дано, что кусок меди имеет массу 10 кг и начальную температуру 15 градусов. Для расчета количества теплоты, необходимого для нагрева меди до точки плавления, мы должны учесть изменение температуры.

Формула для расчета количества теплоты (Q), необходимого для изменения температуры вещества, выглядит так:

\[ Q = mcΔT \]

Где: - \( m \) - масса в кг - \( c \) - удельная теплоемкость меди (обычно около 385 J/(kg·K)) - \( ΔT \) - изменение температуры

Давайте сначала рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева меди до точки плавления.

Масса куска меди: \( 10 \, \text{кг} = 10000 \, \text{г} \) Изменение температуры: \( \Delta T = \text{температура плавления} - \text{начальная температура} = ? - 15^\circ C \)

Поскольку температура плавления меди равна примерно 1083°C (1356 K), давайте найдем изменение температуры:

\( \Delta T = 1083^\circ C - 15^\circ C = 1068^\circ C = 1068 \, \text{K} \)

Теперь используем формулу:

\[ Q = mcΔT \]

\[ Q = 10000 \, \text{г} \times 385 \, \text{J/(kg·K)} \times 1068 \, \text{K} \]

После вычислений получаем количество теплоты, необходимое для нагрева меди до точки плавления. Теперь осталось добавить теплоту, необходимую для плавления меди.

Теплота, необходимая для плавления меди: 210 Дж/г

Масса куска меди: \( 10 \, \text{кг} = 10000 \, \text{г} \)

Теплота для плавления \( = 10000 \, \text{г} \times 210 \, \text{Дж/г} \)

После того как найдены оба количества теплоты (для изменения температуры и для плавления), их нужно сложить, чтобы получить общее количество теплоты, необходимое для плавления куска меди массой 10 кг при начальной температуре 15 градусов Цельсия.