Сколько меди имеющей температуру 23 градуса можно расплавить сообщив ей количество теплоты 970 кило Джоулей

Чтобы определить, сколько меди можно расплавить, сообщив ей количество теплоты в 970 кДж, нам необходимо использовать уравнение теплового баланса и учесть удельную теплоемкость меди и ее удельную теплоту плавления.

Удельная теплоемкость меди (c) составляет около 0.385 кДж/(кг·°C), а ее удельная теплота плавления (λ) равна примерно 205 кДж/кг. Это означает, что на нагревание 1 кг меди на 1°C требуется 0.385 кДж энергии, и чтобы расплавить 1 кг меди, необходимо сообщить ей 205 кДж теплоты.

Медь плавится при температуре около 1085°C. Если начальная температура меди составляет 23°C, то для начала ее необходимо нагреть до температуры плавления. Разница температур составит 1085°C - 23°C = 1062°C.

Сначала рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева меди до температуры плавления:

$Q_{нагрев} = m \cdot c \cdot \Delta T$

где:

• $Q_{нагрев}$ – количество теплоты, необходимое для нагрева (кДж),
• $m$ – масса меди (кг),
• $c$ – удельная теплоемкость меди (0.385 кДж/(кг·°C)),
• $\Delta T$ – изменение температуры (1062°C).

Далее, количество теплоты, необходимое для плавления меди:

$Q_{плавление} = m \cdot \lambda$

где:

• $Q_{плавление}$ – количество теплоты, необходимое для плавления (кДж),
• $\lambda$ – удельная теплота плавления меди (205 кДж/кг).

Общее количество теплоты, сообщаемое меди, будет суммой $Q_{нагрев}$ и $Q_{плавление}$, и оно должно быть равно 970 кДж:

$970 = m \cdot (c \cdot \Delta T + \lambda)$

Подставим известные значения и решим уравнение относительно $m$:

$970 = m \cdot (0.385 \cdot 1062 + 205)$

$970 = m \cdot (409.37 + 205)$

$970 = m \cdot 614.37$

$m = \frac{970}{614.37}$

Выполним расчет:

$m = \frac{970}{614.37} \approx 1.58$

Таким образом, сообщив 970 кДж теплоты, можно расплавить примерно 1.58 кг меди, имеющей начальную температуру 23°C.