Для того чтобы определить, какое количество теплоты нужно, чтобы нагреть и расплавить 500 г свинца, давайте разобьем задачу на несколько частей:
Нагревание свинца от начальной температуры до температуры плавления.
Удельная теплоемкость свинца (\(c\)) составляет 140 Дж/(кг·°C).
Формула для вычисления количества теплоты (\(Q_1\)), необходимого для нагревания, выглядит так:
\[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta t \]
где:
- \(m\) — масса свинца (в кг),
- \(c\) — удельная теплоемкость свинца,
- \(\Delta t\) — изменение температуры.
В вашем случае:
- \(m = 0.5\) кг (500 г),
- \(c = 140\) Дж/(кг·°C),
- \(\Delta t = t_2 - t_1 = 327°C - 25°C = 302°C\).
Подставив значения, получаем:
\[ Q_1 = 0.5 \, \text{кг} \cdot 140 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 302 \, \text{°C} = 21,140 \, \text{Дж} \]
Плавление свинца при температуре плавления.
Удельная теплота плавления (\(L\)) свинца составляет \(0.25 \times 10^5\) Дж/кг.
Формула для вычисления количества теплоты (\(Q_2\)), необходимого для плавления, выглядит так:
\[ Q_2 = m \cdot L \]
Подставляем значения:
\[ Q_2 = 0.5 \, \text{кг} \cdot 0.25 \times 10^5 \, \text{Дж/кг} = 12,500 \, \text{Дж} \]
Общее количество теплоты.
Теперь мы можем найти общее количество теплоты (\(Q\)), необходимое для нагрева и плавления свинца:
\[ Q = Q_1 + Q_2 = 21,140 \, \text{Дж} + 12,500 \, \text{Дж} = 33,640 \, \text{Дж} \]
Таким образом, для нагрева и плавления 500 г свинца от 25°C до температуры плавления потребуется 33,640 Дж тепла.