Чтобы ответить на ваш вопрос, мы сначала рассмотрим, как рассчитать объем алюминия, необходимый для его нагрева, а затем определим, сколько алюминия потребуется для его плавления.

Шаг 1: Нагрев алюминия до 660 градусов.

Для нагрева алюминия нам необходимо знать его удельную теплоёмкость и массу. Удельная теплоёмкость алюминия составляет примерно 0,9 Дж/(г·°C).

Формула для расчета количества теплоты, необходимого для нагрева вещества, выглядит так:

Q = m * c * ΔT

• Q - количество теплоты (в джоулях),
• m - масса вещества (в граммах),
• c - удельная теплоёмкость (в Дж/(г·°C)),
• ΔT - изменение температуры (в °C).

В нашем случае:

• Q = 120 кДж = 120000 Дж,
• c = 0,9 Дж/(г·°C),
• ΔT = 660°C (предполагаем, что начальная температура равна 20°C, тогда ΔT = 660 - 20 = 640°C).

Подставляем известные значения в формулу:

120000 = m * 0,9 * 640.

Теперь решим уравнение для массы m:

m = 120000 / (0,9 * 640) = 120000 / 576 = 208,33 г.

Теперь, чтобы найти объем алюминия, воспользуемся формулой:

V = m / ρ

Где ρ - плотность алюминия, которая составляет примерно 2,7 г/см³.

Таким образом, объем V будет равен:

V = 208,33 г / 2,7 г/см³ ≈ 77,14 см³.

Шаг 2: Плавление алюминия.

Для плавления алюминия нам нужно учитывать его удельную теплоту плавления, которая составляет примерно 397 кДж/кг.

Сначала определим, сколько энергии потребуется для плавления, если мы имеем 120 кДж и 170 кДж:

Разница в энергии: 170 кДж - 120 кДж = 50 кДж.

Теперь переведем 50 кДж в джоули:

50 кДж = 50000 Дж.

Используем формулу для расчета массы:

Q = m * L,

• где L - удельная теплота плавления (397000 Дж/кг).

Теперь подставим значения:

50000 = m * 397000.

Решим уравнение для массы m:

m = 50000 / 397000 ≈ 0,126 г.

Таким образом, для плавления алюминия при затратах энергии от 120 кДж до 170 кДж потребуется примерно 0,126 г алюминия.

Итак, итоговые результаты:

• Объем алюминия для нагрева до 660 градусов: примерно 77,14 см³.
• Масса алюминия для плавления при затратах энергии от 120 кДж до 170 кДж: примерно 0,126 г.