Какое количество теплоты нужно, чтобы расплавить кусок меди массой 3 кг при начальной температуре 20 градусов Цельсия?

Физика 8 класс Теплопередача и теплота плавления Количество теплоты расплавить медь масса меди 3 кг температура 20 градусов физика 8 класс Новый

Чтобы найти количество теплоты, необходимое для плавления меди, нам нужно учитывать два этапа:

1. Нагревание меди до её температуры плавления.
2. Плавление меди при температуре плавления.

Теперь давайте разберем каждый этап подробнее.

1. Нагревание меди до температуры плавления:

Температура плавления меди составляет 1085 градусов Цельсия. Мы начинаем с начальной температуры 20 градусов Цельсия. Для первого этапа нам нужно найти количество теплоты, необходимое для нагрева меди.

Формула для расчета количества теплоты (Q) при нагревании выглядит так:

Q = m * c * ΔT

• m - масса меди (в нашем случае 3 кг),
• c - удельная теплоемкость меди (приблизительно 385 Дж/(кг·°C)),
• ΔT - изменение температуры (температура плавления - начальная температура).

Теперь подставим значения:

• ΔT = 1085 °C - 20 °C = 1065 °C.
• Q1 = 3 кг * 385 Дж/(кг·°C) * 1065 °C.

Теперь вычислим Q1:

Q1 = 3 * 385 * 1065 = 1231875 Дж.

2. Плавление меди:

Чтобы расплавить медь, нам нужно использовать ее теплота плавления. Удельная теплота плавления меди составляет примерно 200 кДж/кг.

Для второго этапа формула для расчета теплоты будет выглядеть так:

Q2 = m * L

• m - масса меди (3 кг),
• L - удельная теплота плавления меди (200000 Дж/кг).

Теперь подставим значения:

Q2 = 3 кг * 200000 Дж/кг = 600000 Дж.

Общее количество теплоты:

Теперь сложим количество теплоты, необходимое для нагрева и для плавления:

Q_total = Q1 + Q2 = 1231875 Дж + 600000 Дж = 1831875 Дж.

Таким образом, для расплавления 3 кг меди при начальной температуре 20 градусов Цельсия потребуется 1831875 Дж теплоты.