Яка кількість теплоти необхідна, щоб розплавити 500 г олова, взятого при температурі 12 °С? Зобразіть цей процес на графіку.

Щоб розрахувати кількість теплоти \( Q \), необхідну для розплавлення олова, потрібно знати кількість теплоти, необхідну для нагрівання олова до температури плавлення, а також теплоту плавлення.

1. Дані про олово:

   • Густина олова (при температурі 12 °C) - приблизно 7,31 г/см³ (хоча для розрахунків ми використовуватимемо масу).
   • Температура плавлення олова - 231,9 °C.
   • Теплота плавлення олова - близько 59,3 кДж/кг.

2. Розрахунок:

   1. Нагрівання олова до температури плавлення: Для цього використовуємо формулу: \[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \] де

      • \( m = 500 \) г = 0,5 кг (переведемо в кг);
      • \( c \) - питома теплоємність олова (близько 0,21 кДж/(кг·°C));
      • \( \Delta T = 231,9 - 12 = 219,9 \) °C.

      Підставимо значення: \[ Q_1 = 0,5 \, \text{кг} \cdot 0,21 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot 219,9 \, °C = 23,05 \, \text{кДж} \]

   2. Розплавлення олова: Для цього використовуємо теплоту плавлення: \[ Q_2 = m \cdot L \] де

      • \( L = 59,3 \) кДж/кг.

      Підставимо значення: \[ Q_2 = 0,5 \, \text{кг} \cdot 59,3 \, \text{кДж/кг} = 29,65 \, \text{кДж} \]

   3. Загальна кількість теплоти: \[ Q = Q_1 + Q_2 = 23,05 \, \text{кДж} + 29,65 \, \text{кДж} = 52,7 \, \text{кДж} \]

Отже, для розплавлення 500 г олова, взятого при температурі 12 °C, необхідно приблизно 52,7 кДж теплоти.

3. Графік: На графіку можна зобразити залежність температури від часу:
   • На горизонтальній осі буде час.
   • На вертикальній - температура.
   • Спочатку лінійне підвищення температури (нагрівання) до 231,9 °C (точка A).
   • Плато на температурі 231,9 °C під час плавлення (пункт B).
   • Після завершення плавлення - продовження лінійного підвищення температури, якщо ми продовжуємо нагрівати розплавлене олово.

Сподіваюсь, ця інформація буде корисною для ваших підготовок до університетських іспитів!