1)Какое количество теплоты потребуется для плавления 14 кг меди если начальная температура 85*С

Для того чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для плавления 14 кг меди, нужно учитывать несколько факторов:

1. Масса вещества (m) — в нашем случае масса меди равна 14 кг.

2. Температура плавления меди (Тпл) — температура плавления меди составляет 1083°C. Исходя из того, что начальная температура меди равна 85°C, меди нужно сначала нагреть до температуры плавления, а затем расплавить.

3. Удельная теплоемкость меди (с) — это количество теплоты, которое необходимо для повышения температуры 1 кг вещества на 1°C. Удельная теплоемкость меди составляет около 0,385 Дж/(г·°C), или 385 Дж/(кг·°C).

4. Теплота плавления меди (L) — это количество теплоты, которое необходимо для превращения 1 кг вещества из твердого состояния в жидкое при его температуре плавления. Для меди эта величина равна 205 кДж/кг.

Шаг 1. Нагрев меди до температуры плавления

Нам нужно подсчитать количество теплоты, которое потребуется для нагрева меди с 85°C до 1083°C. Для этого используем формулу:

$Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T$

где:

• $Q_1$ — количество теплоты, необходимое для нагрева,
• $m = 14 \, \text{кг}$ — масса меди,
• $c = 385 \, \text{Дж/кг·°C}$ — удельная теплоемкость меди,
• $\Delta T = 1083 - 85 = 998 \, \text{°C}$ — изменение температуры.

Подставляем значения в формулу:

$Q_1 = 14 \cdot 385 \cdot 998 = 5 357 720 \, \text{Дж}$

Шаг 2. Плавление меди

Теперь нам нужно рассчитать количество теплоты, которое требуется для того, чтобы расплавить 14 кг меди при температуре плавления. Для этого используем формулу:

$Q_2 = m \cdot L$

где:

• $Q_2$ — количество теплоты, необходимое для плавления,
• $m = 14 \, \text{кг}$ — масса меди,
• $L = 205 \, \text{кДж/кг}$ — теплота плавления меди.

Подставляем значения в формулу:

$Q_2 = 14 \cdot 205 \cdot 10^3 = 2 870 000 \, \text{Дж}$

Общая теплота

Общее количество теплоты, которое потребуется для того, чтобы нагреть медь до температуры плавления и расплавить ее, будет суммой этих двух значений:

$Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 = 5 357 720 + 2 870 000 = 8 227 720 \, \text{Дж}$

Ответ: для плавления 14 кг меди, если начальная температура составляет 85°C, потребуется около 8 227 720 Дж теплоты.