Какое количество теплоты нужно для плавления куска свинца массой 2 кг, если он взят при температуре 27 °С? Удельная теплоёмкость свинца составляет 140 Дж/(кг·°С), температура плавления свинца равна 327 °С, а удельная теплота плавления свинца равна 0,25·10⁵ Дж/кг?
Физика 11 класс Теплопередача и фазовые переходы Количество теплоты плавление свинца удельная теплоёмкость температура плавления физика 11 класс
Для решения задачи нам необходимо определить, сколько теплоты потребуется для плавления свинца массой 2 кг, который изначально находится при температуре 27 °С. Процесс можно разбить на два этапа:
Теперь давайте рассмотрим каждый этап подробнее.
Этап 1: Нагревание свинца до температуры плавления.
Для того чтобы нагреть свинец от начальной температуры (27 °С) до температуры плавления (327 °С), нам нужно использовать формулу для расчета количества теплоты:
Q1 = m * c * ΔT
Теперь подставим эти значения в формулу:
Q1 = 2 кг * 140 Дж/(кг·°С) * 300 °С
Q1 = 2 * 140 * 300 = 84000 Дж
Таким образом, для нагрева свинца до температуры плавления нам потребуется 84000 Дж.
Этап 2: Плавление свинца.
Теперь мы должны рассчитать количество теплоты, необходимое для плавления свинца при температуре плавления. Для этого используется формула:
Q2 = m * L
Подставляем значения в формулу:
Q2 = 2 кг * 25000 Дж/кг
Q2 = 50000 Дж
Таким образом, для плавления свинца потребуется 50000 Дж.
Общее количество теплоты:
Теперь мы можем найти общее количество теплоты, необходимое для нагрева свинца до температуры плавления и его плавления:
Q = Q1 + Q2
Q = 84000 Дж + 50000 Дж = 134000 Дж
Ответ: Для плавления куска свинца массой 2 кг, взятого при температуре 27 °С, потребуется 134000 Дж теплоты.