Сколько энергии будет затрачено для расплавления свинца массой 10 кг, взятого при начальной температуре 27 °С?
Чтобы рассчитать количество энергии, необходимое для расплавления свинца, нужно учитывать два процесса: нагрев свинца до его температуры плавления и его плавление.
Нагрев свинца:
- Начальная температура свинца (T1) = 27 °С
- Температура плавления свинца (T2) = 327,5 °С
- Масса свинца (m) = 10 кг
- Удельная теплоемкость свинца (c) ≈ 0,128 кДж/(кг·К)
Количество энергии (Q1), необходимое для нагрева свинца до температуры плавления, рассчитывается по формуле: \[ Q_1 = m \cdot c \cdot (T_2 - T_1) \]
Подставим известные значения: \[ Q_1 = 10 \, \text{кг} \cdot 0,128 \, \text{кДж/(кг·К)} \cdot (327,5 - 27) \, \text{К} \] \[ = 10 \cdot 0,128 \cdot 300,5 = 384,64 \, \text{кДж} \]
Плавление свинца:
- Удельная теплота плавления свинца (L) ≈ 24 кДж/кг
Количество энергии (Q2), необходимое для плавления свинца, рассчитывается по формуле: \[ Q_2 = m \cdot L \] Подставляя значения: \[ Q_2 = 10 \, \text{кг} \cdot 24 \, \text{кДж/кг} = 240 \, \text{кДж} \]
Общее количество энергии: Теперь сложим оба значения, чтобы получить общее количество энергии (Q): \[ Q = Q_1 + Q_2 = 384,64 \, \text{кДж} + 240 \, \text{кДж} = 624,64 \, \text{кДж} \]
Таким образом, для расплавления 10 кг свинца, взятого при начальной температуре 27 °С, будет затрачено примерно 624,64 кДж энергии.
