свинцовая деталь массой 100 оохлаждается до 427°С до температуры плавления, отвердевает и охлаждается до 27°С.Какое количество теплоты передаëт окружающим телам
Чтобы рассчитать количество теплоты, передаваемое окружающим телам, нужно учесть несколько этапов охлаждения свинцовой детали, начиная с охлаждения до температуры плавления, а затем до комнатной температуры.
Начальные данные:
- Масса свинца (m) = 100 г = 0.1 кг
- Температура плавления свинца (Tпл) = 327.5 °C (это температура, при которой свинец начинает плавиться)
- Начальная температура (Tнач) = 427 °C
- Конечная температура (Tкон) = 27 °C
- Удельная теплоёмкость свинца (c) = 0.128 кДж/(кг·°C)
- Удельная теплота плавления свинца (L) = 4.9 кДж/кг.
Этап 1: Охлаждение от 427°C до 327.5°C. Формула для расчёта количества теплоты (Q1): \[ Q_1 = m \cdot c \cdot (T_{нач} - T_{пл}) \] Подставим значения: \[ Q_1 = 0.1 \, \text{кг} \cdot 0.128 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot (427 - 327.5) \, \text{°C} \] \[ Q_1 = 0.1 \cdot 0.128 \cdot 99.5 \approx 1.28 \, \text{кДж} \]
Этап 2: Плавление свинца при 327.5°C. Формула для расчёта количества теплоты при плавлении (Q2): \[ Q_2 = m \cdot L \] Подставим значения: \[ Q_2 = 0.1 \, \text{кг} \cdot 4.9 \, \text{кДж/кг} = 0.49 \, \text{кДж} \]
Этап 3: Охлаждение от 327.5°C до 27°C. Формула для расчёта количества теплоты (Q3): \[ Q_3 = m \cdot c \cdot (T_{пл} - T_{кон}) \] Подставим значения: \[ Q_3 = 0.1 \, \text{кг} \cdot 0.128 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot (327.5 - 27) \, \text{°C} \] \[ Q_3 = 0.1 \cdot 0.128 \cdot 300.5 \approx 3.84 \, \text{кДж} \]
Общее количество теплоты (Q): Сложим все три количества теплоты: \[ Q = Q_1 + Q_2 + Q_3 \approx 1.28 + 0.49 + 3.84 \approx 5.61 \, \text{кДж} \]
Таким образом, общее количество теплоты, переданное окружающим телам, составляет примерно 5.61 кДж.
