Рассчитайте количество теплоты необходимое для нагревания и плавления 100 г свинца .Начальная температура свинца 27 градусов CюПостройте график процесса

Для того чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания и плавления 100 г свинца, нужно рассмотреть два этапа:

1. Нагревание свинца от начальной температуры до температуры плавления.
2. Плавление свинца при температуре плавления.

Дано:

• Масса свинца, $m = 100 \, \text{г} = 0{,}1 \, \text{кг}$.
• Начальная температура, $T_1 = 27^\circ \text{C}$.
• Температура плавления свинца, $T_\text{пл} = 327^\circ \text{C}$.
• Удельная теплоемкость свинца, $c = 130 \, \text{Дж} / (\text{кг} \cdot \text{°C})$.
• Удельная теплота плавления свинца, $\lambda = 25 \, \text{кДж/кг} = 25000 \, \text{Дж/кг}$.

Этап 1. Нагревание свинца от 27°C до 327°C

Для расчета теплоты, необходимой для нагрева, воспользуемся формулой:

Подставим значения:

Итак, для нагревания 100 г свинца от 27°C до 327°C потребуется $Q_1 = 3900 \, \text{Дж}$.

Этап 2. Плавление свинца при температуре 327°C

Для расчета теплоты, необходимой для плавления, используем формулу:

Подставим значения:

Итак, для плавления 100 г свинца при температуре 327°C потребуется $Q_2 = 2500 \, \text{Дж}$.

Общее количество теплоты

Теперь найдем общее количество теплоты, необходимое для нагревания и плавления свинца:

Таким образом, для нагревания и плавления 100 г свинца потребуется $6400 \, \text{Дж}$.

Построение графика процесса

На графике можно изобразить зависимость температуры свинца от количества подведенной теплоты:

1. Ось X — количество подведенной теплоты (в Джоулях).
2. Ось Y — температура свинца (в градусах Цельсия).

График будет состоять из двух участков:

• Участок нагрева: от 27°C до 327°C. Это линейный участок, так как температура повышается пропорционально количеству подводимой теплоты $Q_1 = 3900 \, \text{Дж}$.
• Участок плавления: при температуре 327°C. Это горизонтальный участок, на котором температура не меняется, а тепло $Q_2 = 2500 \, \text{Дж}$ идет на плавление свинца.

Я построю график этого процесса.

На графике видно два этапа процесса:

1. Нагревание — линейный участок, где температура повышается от 27°C до 327°C, пока подводится теплота $Q_1 = 3900 \, \text{Дж}$.
2. Плавление — горизонтальный участок на уровне 327°C, где температура не изменяется, несмотря на подвод тепла $Q_2 = 2500 \, \text{Дж}$, которое идет на фазовый переход.

Этот график наглядно показывает процесс нагрева и плавления 100 г свинца. ​​