Сколько энергии уйдёт на плавление 2 кг стали, взятой при 1500°C?

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно учесть, что для плавления стали требуется определённое количество энергии, которое зависит от её массы, температуры и теплотехнических характеристик. Поскольку температура уже составляет 1500°C, предполагается, что сталь находится около точки плавления, и основное количество энергии пойдёт именно на фазовый переход из твёрдого состояния в жидкое, а не на дополнительный нагрев.

Для плавления стали учитываем:

1. Удельная теплота плавления стали — это количество энергии, необходимое для перевода 1 кг стали из твёрдого состояния в жидкое при температуре плавления. Для стали значение удельной теплоты плавления составляет около $270 \, \text{кДж/кг}$.

2. Масса стали — в нашем случае масса составляет $2 \, \text{кг}$.

Расчёт

Чтобы рассчитать количество энергии, требуемое для плавления, умножим удельную теплоту плавления на массу стали:

где:

• $Q$ — общее количество тепла (энергии) для плавления,
• $\lambda$ — удельная теплота плавления стали ($270 \, \text{кДж/кг}$),
• $m$ — масса стали ($2 \, \text{кг}$).

Подставим значения:

Ответ

На плавление 2 кг стали, взятой при температуре 1500°C, потребуется 540 кДж энергии.