Чтобы рассчитать количество тепла, необходимое для нагрева свинца, нам нужно учитывать два процесса: нагрев свинца до его точки плавления и дальнейшее плавление свинца.
Нагрев свинца до точки плавления: Для расчета тепла, необходимого для нагрева свинца, используем формулу: \[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta t \] где:
- \( m \) — масса свинца (5 кг),
- \( c \) — удельная теплоемкость свинца (140 Дж/кг·°C),
- \( \Delta t \) — изменение температуры, равное \( t_{\text{пл}} - t \) (327°C - 27°C = 300°C).
Подставляем значения: \[ Q_1 = 5 \, \text{кг} \cdot 140 \, \text{Дж/кг·°C} \cdot 300 \, \text{°C} = 210000 \, \text{Дж}. \]
Плавление свинца: Для расчета тепла, необходимого для плавления свинца, используем формулу: \[ Q_2 = m \cdot L \] где:
- \( L \) — теплота плавления (0.25 * 10^6 Дж/кг).
Подставляем значения: \[ Q_2 = 5 \, \text{кг} \cdot (0.25 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}) = 1250000 \, \text{Дж}. \]
Общее количество тепла: Теперь складываем оба значения: \[ Q = Q_1 + Q_2 = 210000 \, \text{Дж} + 1250000 \, \text{Дж} = 1460000 \, \text{Дж}. \]
Таким образом, общее количество тепла, необходимое для нагрева и плавления 5 кг свинца, составляет 1460000 Дж.