В железной коробке массой 300 г мальчик расплавил 100 г олова. Какое количество теплоты потребовалось для нагревания коробки и плавления олова, если начальная температура была равна 32 градусам?

Физика 8 класс Теплопередача и калориметрия физика 8 класс теплота нагревание плавление олова масса коробки масса олова начальная температура расчет теплоты Теплоёмкость тепловые процессы Новый

Для решения задачи нам нужно рассчитать общее количество теплоты, которое потребовалось для нагревания железной коробки и плавления олова. Мы будем использовать две формулы: одну для нагревания вещества и другую для плавления.

Шаг 1: Нагревание железной коробки

Сначала мы найдем количество теплоты, необходимое для нагревания железной коробки. Мы используем формулу:

Q = mc(t - t0),

где:

• m - масса вещества (в данном случае, коробки), равная 300 г или 0.3 кг;
• c - удельная теплоемкость железа, которая составляет около 460 Дж/(кг·К);
• t - конечная температура, которую мы примем равной 232 °C (температура плавления олова);
• t0 - начальная температура равная 32 °C.

Теперь подставим значения в формулу:

Q = 0.3 * 460 * (232 - 32).

Сначала найдем разницу температур:

(232 - 32) = 200 °C.

Теперь подставим это значение:

Q = 0.3 * 460 * 200 = 27,600 Дж.

Шаг 2: Плавление олова

Теперь рассчитаем количество теплоты, необходимое для плавления олова. Для этого используем формулу:

Q = Lm,

где:

• L - удельная теплота плавления олова, которая составляет примерно 60.7 кДж/кг, или 60,700 Дж/кг;
• m - масса олова, равная 100 г или 0.1 кг.

Теперь подставим значения в формулу:

Q = 60,700 * 0.1 = 6,070 Дж.

Шаг 3: Общее количество теплоты

Теперь мы можем найти общее количество теплоты, необходимое для нагревания коробки и плавления олова, сложив оба значения:

Q_общ = Q_коробки + Q_олова = 27,600 + 6,070 = 33,670 Дж.

Ответ: Для нагревания железной коробки и плавления олова потребовалось 33,670 Дж теплоты.