Упражнение 25

1. Какое количество теплоты нужно для плавления 2 кг свинца?
2. Какая энергия необходима для нагрева железного лома массой 50 кг, взятого при температуре 50°С, до температуры плавления?
3. Сколько меди можно расплавить при температуре плавления, если подать ей количество теплоты, равное 162 кДж?
4. Сколько тепла требуется для того, чтобы полностью расплавить свинцовую пластинку размерами 2х5х10 см, если её начальная температура составляет 27°С?
5. Кусок алюминия и кусок меди массой по 1 кг и температурой 25°С нагрели до температуры плавления. Какой из этих кусков получил большее количество тепла?

Физика 8 класс Теплопередача и фазовые переходы Количество теплоты плавление свинца нагрев железного лома температура плавления расплавление меди тепло для свинцовой пластинки нагрев алюминия и меди Новый

Давайте разберем каждую задачу по порядку.

1. Какое количество теплоты нужно для плавления 2 кг свинца?

Для нахождения количества теплоты, необходимого для плавления свинца, используем формулу:

Q = m * L,

где:

• Q - количество теплоты,
• m - масса вещества,
• L - теплота плавления вещества.

Теплота плавления свинца составляет приблизительно 25 кДж/кг. Подставим значения:

Q = 2 кг * 25 кДж/кг = 50 кДж.

Таким образом, для плавления 2 кг свинца потребуется 50 кДж теплоты.

2. Какая энергия необходима для нагрева железного лома массой 50 кг, взятого при температуре 50°С, до температуры плавления?

Для этого используем формулу:

Q = m * c * ΔT,

где:

• c - удельная теплоемкость железа (приблизительно 460 Дж/(кг·°C)),
• ΔT - изменение температуры.

Температура плавления железа составляет 1538°C. Значит, ΔT = 1538°C - 50°C = 1488°C.

Теперь подставим значения:

Q = 50 кг * 460 Дж/(кг·°C) * 1488°C = 34,284,000 Дж = 34,284 кДж.

Таким образом, необходимая энергия для нагрева железного лома составит 34,284 кДж.

3. Сколько меди можно расплавить при температуре плавления, если подать ей количество теплоты, равное 162 кДж?

Для меди используем ту же формулу:

Q = m * L.

Теплота плавления меди составляет приблизительно 200 кДж/кг. Теперь найдем массу:

m = Q / L = 162 кДж / 200 кДж/кг = 0.81 кг.

Таким образом, при подаче 162 кДж теплоты можно расплавить 0.81 кг меди.

4. Сколько тепла требуется для того, чтобы полностью расплавить свинцовую пластинку размерами 2х5х10 см, если её начальная температура составляет 27°С?

Сначала найдем массу свинцовой пластинки. Объем пластинки:

V = 2 см * 5 см * 10 см = 100 см³.

Плотность свинца составляет примерно 11,34 г/см³. Теперь найдем массу:

m = V * ρ = 100 см³ * 11,34 г/см³ = 1134 г = 1.134 кг.

Теперь найдем количество теплоты для нагрева до температуры плавления (327°C):

ΔT = 327°C - 27°C = 300°C.

Сначала нагреваем, затем плавим:

Q1 = m * c * ΔT + m * L,

где c свинца около 128 Дж/(кг·°C), L = 25 кДж/кг.

Q1 = 1.134 кг * 128 Дж/(кг·°C) * 300°C + 1.134 кг * 25,000 Дж/кг.

Q1 = 43,488 Дж + 28,350 Дж = 71,838 Дж = 71.84 кДж.

Таким образом, требуется 71.84 кДж теплоты для полного расплавления свинцовой пластинки.

5. Кусок алюминия и кусок меди массой по 1 кг и температурой 25°С нагрели до температуры плавления. Какой из этих кусков получил большее количество тепла?

Сначала найдем количество теплоты для нагрева каждого из металлов до температуры плавления.

Удельная теплоемкость алюминия составляет 900 Дж/(кг·°C), а меди - 385 Дж/(кг·°C).

Температура плавления алюминия - 660°C, меди - 1085°C. Рассчитаем:

Для алюминия:

ΔT = 660°C - 25°C = 635°C.

Q(Al) = 1 кг * 900 Дж/(кг·°C) * 635°C = 571,500 Дж = 571.5 кДж.

Для меди:

ΔT = 1085°C - 25°C = 1060°C.

Q(Cu) = 1 кг * 385 Дж/(кг·°C) * 1060°C = 408,100 Дж = 408.1 кДж.

Таким образом, кусок алюминия получил большее количество тепла - 571.5 кДж против 408.1 кДж у меди.