Какое количество теплоты нужно для нагревания 2 кг свинца от -20 градусов Цельсия до 400 градусов Цельсия?

Математика 10 класс Теплопередача Количество теплоты нагревание свинца свинец температура изменение температуры свинца теплоемкость свинца Новый

Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания свинца, нам нужно учитывать несколько этапов:

1. Нагревание свинца от -20 °C до 327 °C (температура плавления свинца).
2. Плавление свинца при 327 °C.
3. Нагревание расплавленного свинца от 327 °C до 400 °C.

Теперь давайте разберем каждый этап по отдельности.

1. Нагревание от -20 °C до 327 °C

Для этого этапа мы используем формулу для расчета количества теплоты:

Q1 = m * c * ΔT

• m = 2 кг (масса свинца)
• c = 0.128 Дж/(г·°C) (удельная теплоемкость свинца)
• ΔT = (327 - (-20)) = 327 + 20 = 347 °C (изменение температуры)

Теперь подставим значения:

Q1 = 2 кг * 0.128 * 347 °C

Q1 = 2 * 128 * 347 / 1000 (переводим граммы в килограммы)

Q1 = 88.67 кДж

2. Плавление свинца

Для плавления свинца при 327 °C используем формулу:

Q2 = m * L

• L = 205 кДж/кг (теплота плавления свинца)

Подставляем значения:

Q2 = 2 кг * 205 кДж/кг = 410 кДж

3. Нагревание расплавленного свинца от 327 °C до 400 °C

Снова используем формулу для расчета количества теплоты:

Q3 = m * c * ΔT

• m = 2 кг
• c = 0.128 Дж/(г·°C)
• ΔT = (400 - 327) = 73 °C

Подставляем значения:

Q3 = 2 кг * 0.128 * 73 °C

Q3 = 2 * 128 * 73 / 1000

Q3 = 18.66 кДж

Итоговое количество теплоты

Теперь мы можем сложить все три этапа:

Q = Q1 + Q2 + Q3

Q = 88.67 кДж + 410 кДж + 18.66 кДж

Q = 517.33 кДж

Ответ: Для нагревания 2 кг свинца от -20 °C до 400 °C требуется 517.33 кДж теплоты.