Вопрос задан 14.04.2025 в 17:11. Предмет Физика. Спрашивает Кремнёв Даниил.

СРОЧНО ПОЖАЛУЙСТА ДАЮ МНОГО БАЛЛОВ! Кусок меди объемом 5000мм³ необходимо полночтью расплавить.Сколько будет затрачено энергии если температура 83°С? Ответ выразите в кДж.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Сергеевич Александр.

Чтобы рассчитать, сколько энергии потребуется для расплавления 5000 мм³ меди при температуре 83°C, нужно учитывать несколько факторов: масса меди, её удельная теплоёмкость и скрытая теплота плавления.

Шаг 1. Перевод объёма меди в массу

Медный объём дан как 5000 мм³ (или 5 см³). Для перевода этого объёма в массу, нам нужно знать плотность меди, которая равна примерно 8,96 г/см³.

Масса меди:

Масса=Объём×Плотность=5см3×8,96г/см3=44,8г\text{Масса} = \text{Объём} \times \text{Плотность} = 5 \, \text{см}^3 \times 8,96 \, \text{г/см}^3 = 44,8 \, \text{г}

Шаг 2. Рассчитываем энергию, необходимую для разогрева меди до температуры плавления

Для того чтобы расплавить медь, её нужно сначала разогреть до температуры плавления (1085°C), если она ещё не достигла этой температуры. Зная, что температура меди на данный момент составляет 83°C, разница температур будет:

ΔT=1085°C83°C=1002°C\Delta T = 1085°C - 83°C = 1002°C

Теперь нужно вычислить, сколько энергии требуется для того, чтобы поднять температуру меди на эту величину. Для этого используем формулу:

Q=mcΔTQ = m \cdot c \cdot \Delta T

где:

  • QQ — количество энергии в Джоулях,
  • mm — масса меди (44,8 г),
  • cc — удельная теплоёмкость меди, которая составляет около 0,39 Дж/г°C,
  • ΔT\Delta T — изменение температуры (1002°C).

Подставляем значения в формулу:

Q=44,8г0,39Дж/г°C1002°C17,47кДжQ = 44,8 \, \text{г} \cdot 0,39 \, \text{Дж/г°C} \cdot 1002°C \approx 17,47 \, \text{кДж}

Это энергия, необходимая для разогрева меди до температуры плавления.

Шаг 3. Рассчитываем скрытую теплоту плавления меди

Для того чтобы расплавить медь, нужно также учесть скрытую теплоту плавления, которая составляет примерно 205 Дж/г. Энергия, необходимая для плавления меди, рассчитывается по формуле:

Qплавление=mLQ_{\text{плавление}} = m \cdot L

где:

  • QплавлениеQ_{\text{плавление}} — энергия, необходимая для плавления меди,
  • LL — скрытая теплота плавления меди (205 Дж/г),
  • mm — масса меди (44,8 г).

Подставляем значения:

Qплавление=44,8г205Дж/г9184Дж=9,184кДжQ_{\text{плавление}} = 44,8 \, \text{г} \cdot 205 \, \text{Дж/г} \approx 9184 \, \text{Дж} = 9,184 \, \text{кДж}

Шаг 4. Общая энергия

Общая энергия, необходимая для нагрева меди до температуры плавления и её плавления, будет суммой энергии на разогрев и энергии на плавление:

Qобщ=Qнагрев+Qплавление=17,47кДж+9,184кДж=26,654кДжQ_{\text{общ}} = Q_{\text{нагрев}} + Q_{\text{плавление}} = 17,47 \, \text{кДж} + 9,184 \, \text{кДж} = 26,654 \, \text{кДж}

Ответ:

Для того чтобы расплавить 5000 мм³ меди, потребуется около 26,654 кДж энергии.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос