Какая энергия требуется для плавления алюминия массой 200 кг,имеющие температуру 20*С?

Чтобы рассчитать энергию, необходимую для плавления алюминия массой 200 кг, нужно учитывать несколько факторов: сначала нужно нагреть алюминий до температуры плавления, а затем — расплавить его. Рассмотрим оба этапа.

1. Нагрев алюминия до температуры плавления

Температура плавления алюминия — 660 °C. Начальная температура у нас 20 °C. Следовательно, сначала нужно нагреть алюминий на разницу температур:

Для расчета энергии, необходимой для нагрева, используется формула:

где:

• $Q_1$ — энергия, необходимая для нагрева (в Джоулях),
• $m$ — масса вещества (в кг),
• $c$ — удельная теплоемкость вещества (для алюминия $c = 900 \, \text{Дж/кг·°C}$),
• $\Delta T$ — изменение температуры (в °C).

Подставляем данные:

2. Плавление алюминия

Теперь нам нужно учесть энергию, необходимую для плавления алюминия. Для этого используется формула:

где:

• $Q_2$ — энергия, необходимая для плавления (в Джоулях),
• $L_f$ — скрытая теплота плавления алюминия (для алюминия $L_f = 397 \, \text{кДж/кг}$).

Подставляем данные:

3. Общая энергия

Теперь мы можем сложить энергии, необходимые для нагрева и плавления алюминия:

Итак, для плавления 200 кг алюминия, начальная температура которого составляет 20 °C, потребуется 194,6 МДж энергии.