В 1843 г. на Урале был найден самородок платины массой 9636 г. Какова температура плавления платины, если для его переплавки израсходовали 3466 кДж тепла? Удельная теплоемкость платины 140 Дж/(кг* К), удельная теплота плавления 113 кДж/кг, начальная температура 10 °С?

Физика 9 класс Теплопередача и теплообмен физика 9 класс самородок платины температура плавления Теплоёмкость удельная теплота плавления Энергия расчет теплотехнические свойства Урал задачи по физике термодинамика теплообмен физические свойства платины Новый

Для решения данной задачи необходимо провести несколько расчетов, используя известные физические характеристики платины и данные о количестве затраченного тепла.

Шаг 1: Преобразование единиц измерения

• Масса платины: 9636 г = 9.636 кг.
• Затраченное тепло: 3466 кДж = 3466000 Дж.
• Удельная теплота плавления: 113 кДж/кг = 113000 Дж/кг.
• Удельная теплоемкость: 140 Дж/(кг*К).

Шаг 2: Определение количества тепла, необходимого для нагрева платины до температуры плавления

Сначала необходимо выяснить, сколько тепла требуется для нагрева платины от начальной температуры (10 °С) до температуры плавления (Tпл). Это можно вычислить по формуле:

Q1 = mcΔT,

где:

• Q1 – количество тепла, необходимое для нагрева до температуры плавления;
• m – масса платины (9.636 кг);
• c – удельная теплоемкость платины (140 Дж/(кг*К));
• ΔT = Tпл - 10 °С – изменение температуры.

Таким образом, получаем:

Q1 = 9.636 * 140 * (Tпл - 10).

Шаг 3: Определение количества тепла, необходимого для плавления платины

После того как платина достигнет температуры плавления, потребуется еще некоторое количество тепла для ее плавления:

Q2 = mL,

где:

• Q2 – количество тепла, необходимое для плавления;
• L – удельная теплота плавления (113000 Дж/кг).

Таким образом, получаем:

Q2 = 9.636 * 113000.

Шаг 4: Суммирование тепла

Общее количество тепла, затраченного на нагрев и плавление, равно:

Q = Q1 + Q2.

Подставим все известные значения:

3466000 = 9.636 * 140 * (Tпл - 10) + 9.636 * 113000.

Шаг 5: Решение уравнения

Сначала вычислим Q2:

Q2 = 9.636 * 113000 = 1099998 Дж.

Теперь подставим это значение в уравнение:

3466000 = 9.636 * 140 * (Tпл - 10) + 1099998.

Вычтем Q2 из обеих сторон:

3466000 - 1099998 = 9.636 * 140 * (Tпл - 10).

2366002 = 9.636 * 140 * (Tпл - 10).

Теперь разделим обе стороны на (9.636 * 140):

(Tпл - 10) = 2366002 / (9.636 * 140).

Вычисляем значение:

(Tпл - 10) ≈ 1748.45.

Следовательно, Tпл ≈ 1758.45 °С.

Ответ: Температура плавления платины составляет приблизительно 1758.45 °С.