Question

Какое количество энергии потребуется для нагревания и плавления свинца массой 0.4кг,имеющего начальную температуру 17 градусов с

Answer 1

Дано:

m=0,4кг

t0=17C

t1(температура плавления свинца)=327С

l(удельная теплота плавления свинца)=22400Дж/кг

с(удельная теплоемкость свинца)=140Дж/кг*С

Q-?

Решение:

Q=Q1+Q2

Q1=mc(t1-t0)

Q2=lm

Q=0,4*140*310+22400*0,4=26320Дж

Ответ:26320Дж

Answer 2

Для рассчета теплового эффекта, необходимого для нагревания и плавления свинца, можно использовать уравнение теплового баланса:

\[Q = mc\Delta T + mL,\]

где: - \(Q\) - тепловой эффект, - \(m\) - масса вещества, - \(c\) - удельная теплоемкость вещества, - \(\Delta T\) - изменение температуры, - \(L\) - удельная теплота плавления.

Для свинца: - \(c\) (удельная теплоемкость свинца) = 128 Дж/(кг·°C), - \(L\) (удельная теплота плавления свинца) = 24,1 кДж/кг.

Давайте вычислим тепловой эффект для нагревания и плавления свинца массой 0.4 кг с начальной температурой 17 градусов:

1. Нагрев до точки плавления (327.5°C): \[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T_1 \] где \(m = 0.4 \, \text{кг}\), \(c = 128 \, \text{Дж/(кг·°C)}\), \(\Delta T_1 = 327.5°C - 17°C\).

2. Плавление: \[ Q_2 = m \cdot L \] где \(m = 0.4 \, \text{кг}\), \(L = 24.1 \, \text{кДж/кг}\).

Тепловой эффект всего процесса: \[ Q = Q_1 + Q_2 \]

Теперь давайте рассчитаем:

1. \(Q_1 = 0.4 \, \text{кг} \cdot 128 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot (327.5°C - 17°C)\)

2. \(Q_2 = 0.4 \, \text{кг} \cdot 24.1 \, \text{кДж/кг}\)

3. \(Q = Q_1 + Q_2\)

Рассчитаем численные значения:

1. \(Q_1 = 0.4 \, \text{кг} \cdot 128 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 310.5°C\)

2. \(Q_2 = 0.4 \, \text{кг} \cdot 24.1 \, \text{кДж/кг}\)

3. \(Q = Q_1 + Q_2\)

Теперь проведем вычисления:

1. \(Q_1 = 0.4 \, \text{кг} \cdot 128 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 310.5°C = 15912 \, \text{Дж}\)

2. \(Q_2 = 0.4 \, \text{кг} \cdot 24.1 \, \text{кДж/кг} = 9.64 \, \text{кДж}\)

3. \(Q = Q_1 + Q_2 = 15912 \, \text{Дж} + 9.64 \, \text{кДж} = 24912.64 \, \text{Дж}\)

Таким образом, потребуется примерно \(24912.64 \, \text{Дж}\) энергии для нагревания и плавления свинца массой \(0.4 \, \text{кг}\) с начальной температурой \(17°C\).