Какое количество теплоты нужно передать куску железа массой 300 г, находящемуся при температуре 539°С, чтобы довести его до температуры плавления 1539 °С, учитывая удельную теплоемкость и удельную теплоту плавления железа?

Физика 11 класс Тепловые явления Количество теплоты железо масса 300 г температура 539°С температура плавления 1539°С удельная теплоёмкость удельная теплота плавления Новый

Для решения данной задачи нам нужно рассчитать количество теплоты, необходимое для нагрева железа до его температуры плавления, а затем добавить количество теплоты, необходимое для его плавления.

Давайте разобьем решение на несколько шагов:

1. Определение данных:
   • Масса железа (m) = 300 г = 0.3 кг
   • Начальная температура (T1) = 539 °C
   • Температура плавления (T2) = 1539 °C
   • Удельная теплоемкость железа (c) = 450 Дж/(кг·°C) (примерное значение)
   • Удельная теплота плавления железа (L) = 272000 Дж/кг (примерное значение)
2. Расчет количества теплоты для нагрева:
   • Разница температур (ΔT) = T2 - T1 = 1539 °C - 539 °C = 1000 °C
   • Количество теплоты (Q1) для нагрева: Q1 = m * c * ΔT
     • Q1 = 0.3 кг * 450 Дж/(кг·°C) * 1000 °C
     • Q1 = 135000 Дж
3. Расчет количества теплоты для плавления:
   • Количество теплоты (Q2) для плавления: Q2 = m * L
     • Q2 = 0.3 кг * 272000 Дж/кг
     • Q2 = 81600 Дж
4. Общее количество теплоты:
   • Общее количество теплоты (Q) = Q1 + Q2
   • Q = 135000 Дж + 81600 Дж = 216600 Дж

Таким образом, для доведения куска железа до температуры плавления и его плавления требуется 216600 Дж теплоты.