Чему равно количество теплоты которое необходимо для плавления 50 кг свинца имеющего температуру 27 градусов по Цельсию?

Для того чтобы вычислить количество теплоты, необходимое для плавления 50 кг свинца, нужно учитывать несколько факторов: массу вещества, его температуру, тепло плавления и начальную температуру.

1. Температура плавления свинца составляет 327°C.
2. Теплота плавления свинца (или скрытая теплота плавления) — это количество теплоты, необходимое для того, чтобы расплавить 1 кг свинца без изменения его температуры. Для свинца эта величина равна 24,7 кДж/кг.
3. Начальная температура свинца — 27°C. Поскольку температура плавления свинца 327°C, сначала нужно нагреть свинец до температуры плавления, а потом уже начать плавление.

Шаг 1. Нагрев свинца до температуры плавления

Для того чтобы нагреть 50 кг свинца от 27°C до 327°C, нужно использовать формулу для расчета теплоты:

где:

• $Q$ — количество теплоты (Дж),
• $m$ — масса (кг),
• $c$ — удельная теплоёмкость (Дж/кг·°C),
• $\Delta T$ — изменение температуры (°C).

Удельная теплоёмкость свинца $c$ примерно равна 0,128 Дж/кг·°C.

Температурное изменение $\Delta T = 327°C - 27°C = 300°C$.

Теперь подставляем данные:

Это количество теплоты, необходимое для нагрева свинца до температуры плавления.

Шаг 2. Плавление свинца

Теперь, чтобы расплавить 50 кг свинца, нужно учесть тепло плавления. Количество теплоты, необходимое для плавления, рассчитывается по формуле:

где:

• $Q_2$ — количество теплоты для плавления (Дж),
• $m$ — масса свинца (кг),
• $L$ — скрытая теплота плавления (кДж/кг).

Скрытая теплота плавления свинца $L$ равна 24,7 кДж/кг, или 24700 Дж/кг.

Подставляем данные:

Шаг 3. Общая теплотa

Общее количество теплоты для нагрева и плавления свинца будет равно сумме двух количеств теплоты:

Или, в килоджоулях:

Таким образом, для того чтобы расплавить 50 кг свинца, начиная с температуры 27°C, потребуется 1236,92 кДж теплоты.