Сколько энергии получит брусок из цинка массой 40 г, если его нагреть до температуры плавления, начиная с 20 °C? Удельная теплоемкость цинка составляет 380 Дж/(кг* °C), температура плавления равна 420 °C, а удельная теплота плавления составляет 120 кДж/кг.

Физика 9 класс Тепловые явления Энергия брусок из цинка масса 40 г нагрев до температуры плавления удельная теплоёмкость температура плавления 20 °C 420 °C удельная теплота плавления физика 9 класс Новый

Давайте решим задачу по вычислению энергии, которую получит брусок из цинка массой 40 г, если его нагреть до температуры плавления, начиная с 20 °C.

Для решения этой задачи нам нужно учитывать два этапа нагрева: сначала нагреваем цинк до температуры плавления, а затем учитываем энергию, необходимую для плавления цинка.

Шаг 1: Переводим массу в килограммы

• Масса бруска из цинка составляет 40 г. Чтобы перевести граммы в килограммы, нужно разделить на 1000:
• 40 г = 0.04 кг.

Шаг 2: Вычисляем изменение температуры

• Температура плавления цинка равна 420 °C, а начальная температура 20 °C.
• Изменение температуры будет равно: 420 °C - 20 °C = 400 °C.

Шаг 3: Вычисляем количество энергии, необходимое для нагрева до температуры плавления

• Для этого используем формулу: Q1 = mcΔT, где:
• Q1 - количество тепла (энергия), m - масса, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.
• Подставляем известные значения:
• Q1 = 0.04 кг * 380 Дж/(кг*°C) * 400 °C.
• Теперь считаем: Q1 = 0.04 * 380 * 400 = 60800 Дж.

Шаг 4: Вычисляем количество энергии, необходимое для плавления цинка

• Теперь нужно учесть удельную теплоту плавления. Она составляет 120 кДж/кг, что в Джоулях будет равно 120000 Дж/кг.
• Используем формулу: Q2 = mL, где:
• Q2 - количество тепла, L - удельная теплота плавления.
• Подставляем значения: Q2 = 0.04 кг * 120000 Дж/кг = 4800 Дж.

Шаг 5: Суммируем оба значения энергии

• Теперь мы можем найти общее количество энергии, необходимое для нагрева и плавления цинка:
• Q = Q1 + Q2 = 60800 Дж + 4800 Дж = 65600 Дж.

Таким образом, брусок из цинка, массой 40 г, получит 65600 Дж энергии, чтобы нагреться до температуры плавления и расплавиться.