В мартеновской печи расплавили 2,5 т стального лома,взятого при температуре 25 градусов.Какое кол-во теплоты для этого потребовалось?Начертите примерный график нагревания и плавления.

Cталь:0,84*10^5Дж\кг
Сталь:1500градусов

Для решения задачи рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания и плавления стального лома. Это включает два этапа:

1. Нагревание лома от температуры 25°C до температуры плавления 1500°C.
2. Плавление стального лома при температуре 1500°C.

Дано:

• Масса $m = 2,5 \, \text{т} = 2500 \, \text{кг}$,
• Начальная температура $t_1 = 25^\circ \, \text{C}$,
• Температура плавления $t_2 = 1500^\circ \, \text{C}$,
• Удельная теплоёмкость стали $c = 0,84 \cdot 10^3 \, \text{Дж/(кг·°C)}$,
• Удельная теплота плавления стали $\lambda = 2,7 \cdot 10^5 \, \text{Дж/кг}$.

1. Этап: Нагревание до температуры плавления

Количество теплоты для нагрева вычисляется по формуле:

Подставляем значения:

2. Этап: Плавление стали

Количество теплоты для плавления рассчитывается по формуле:

Подставляем значения:

Общее количество теплоты

Итак, общее количество теплоты, необходимое для нагревания и плавления 2,5 т стального лома, составляет:

Примерный график нагревания и плавления

График будет состоять из двух участков:

1. Наклонная прямая — нагревание от $25^\circ \, \text{C}$ до $1500^\circ \, \text{C}$. Температура увеличивается линейно.
2. Горизонтальный участок — плавление при постоянной температуре $1500^\circ \, \text{C}$. На этом участке тепло расходуется на переход стали из твердого в жидкое состояние.

Описание графика:

• По оси абсцисс (X) — количество теплоты $Q$,
• По оси ординат (Y) — температура $T$.
• Линия начинается в точке $T = 25^\circ \, \text{C}$, затем идет наклонная прямая до $T = 1500^\circ \, \text{C}$, после чего следует горизонтальный участок на $T = 1500^\circ \, \text{C}$, соответствующий процессу плавления.