Болванки из меди и стали массой по 100 кг каждая нагреты до температуры их плавления. Плавление

Ответы на вопрос

Отвечает Макеев Богдан.

Для ответа на этот вопрос нужно сравнить количество теплоты, необходимое для плавления меди и стали, при условии, что обе болванки уже нагреты до температуры их плавления, а значит, нас интересует только удельная теплота плавления этих веществ.

Дано:

Масса меди = масса стали = 100 кг.
Температура обоих тел = температура плавления.
Нужно найти, при плавлении какого тела требуется больше теплоты, и во сколько раз.

Формула:

Количество теплоты, необходимое для плавления:

Q = \lambda \cdot m

где:

$Q$ — количество теплоты,
$\lambda$ — удельная теплота плавления вещества (Дж/кг),
$m$ — масса тела.

Удельные теплоты плавления:

Медь: $\lambda_{\text{Cu}} \approx 205 \times 10^3 \ \text{Дж/кг}$
Сталь: $\lambda_{\text{стали}} \approx 270 \times 10^3 \ \text{Дж/кг}$
(значение может незначительно варьироваться в зависимости от типа стали, но обычно принимается в пределах 250–280 кДж/кг)

Сравним количество теплоты:

Для меди:

Q_{\text{Cu}} = 205 \times 10^3 \cdot 100 = 20.5 \times 10^6 \ \text{Дж}

Для стали:

Q_{\text{стали}} = 270 \times 10^3 \cdot 100 = 27 \times 10^6 \ \text{Дж}

Во сколько раз больше?

\frac{Q_{\text{стали}}}{Q_{\text{Cu}}} = \frac{27}{20.5} \approx 1.32

Ответ:

Плавление болванки из стали требует больше теплоты, чем из меди. Примерно в 1.32 раза больше.