Какое количество теплоты надо передать свинцовому бруску массой 2 кг, взятому при температуре 270С, чтобы расплавить его? ​

Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для расплавления свинцового бруска массой 2 кг, начав с температуры 27°C, нам нужно учитывать несколько этапов:

1. Повышение температуры до температуры плавления свинца.
2. Плавление свинца при его температуре плавления.

Этап 1: Повышение Температуры до Температуры Плавления

Формула для расчёта теплоты, необходимой для изменения температуры тела: $Q_1 = mc\Delta T$ где:

• $Q_1$ – количество теплоты (Джоули),
• $m$ – масса свинца (кг),
• $c$ – удельная теплоёмкость свинца (Дж/кг·°C),
• $\Delta T$ – изменение температуры (°C).

Удельная теплоёмкость свинца составляет примерно 128 Дж/кг·°C. Температура плавления свинца – около 327°C. Таким образом, изменение температуры ($\Delta T$) равно 327°C - 27°C = 300°C.

Этап 2: Плавление Свинца

Формула для расчёта теплоты, необходимой для плавления: $Q_2 = mL$ где:

• $Q_2$ – количество теплоты (Джоули),
• $L$ – удельная теплота плавления свинца (Дж/кг).

Удельная теплота плавления свинца составляет примерно 24,700 Дж/кг.

Расчеты

1. Расчёт теплоты для нагрева свинца до температуры плавления: $Q_1 = 2 \, \text{кг} \times 128 \, \text{Дж/кг·°C} \times 300 \, \text{°C}$

2. Расчёт теплоты для плавления свинца: $Q_2 = 2 \, \text{кг} \times 24,700 \, \text{Дж/кг}$

Общее количество теплоты: $Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2$

Давайте выполним эти расчеты.

Для нагрева свинцового бруска массой 2 кг до температуры плавления потребуется передать ему 76,800 Джоулей теплоты. Для плавления этого бруска потребуется ещё 49,400 Джоулей. Таким образом, общее количество теплоты, необходимое для нагрева и расплавления свинцового бруска, составляет 126,200 Джоулей. ​​