Сколько энергии приобретёт при плавании брусок из цинка массой 40 г. взятый при температуре 20°C ? Удельная теплоёмкость цинка 380 Дж /(кг • °C) температура его плавления 420°C , удельная теплота плавления 120 кДж/кг.
Для того чтобы рассчитать, сколько энергии приобретёт брусок из цинка массой 40 г при плавании, необходимо рассмотреть два этапа: нагревание цинка до его температуры плавления и сам процесс плавления.
Нагревание цинка до температуры плавления: Масса бруска \( m = 40 \, \text{г} = 0.04 \, \text{кг} \).
Начальная температура \( T_1 = 20 \, \text{°C} \).
Конечная температура \( T_2 = 420 \, \text{°C} \) (температура плавления).
Удельная теплоёмкость цинка \( c = 380 \, \text{Дж/(кг • °C)} \).
Энергия, необходимая для нагревания, рассчитывается по формуле: \[ Q_1 = m \cdot c \cdot (T_2 - T_1) \] Подставляем значения: \[ Q_1 = 0.04 \, \text{кг} \cdot 380 \, \text{Дж/(кг • °C)} \cdot (420 - 20) \, \text{°C} \] \[ Q_1 = 0.04 \cdot 380 \cdot 400 = 6080 \, \text{Дж} \]
Плавление цинка: Удельная теплота плавления цинка \( L = 120 \, \text{кДж/кг} = 120000 \, \text{Дж/кг} \).
Энергия, необходимая для плавления, рассчитывается по формуле: \[ Q_2 = m \cdot L \] Подставляем значения: \[ Q_2 = 0.04 \, \text{кг} \cdot 120000 \, \text{Дж/кг} = 4800 \, \text{Дж} \]
Теперь суммируем энергии для получения общего количества энергии: \[ Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 = 6080 \, \text{Дж} + 4800 \, \text{Дж} = 10880 \, \text{Дж} \]
Таким образом, брусок из цинка массой 40 г приобретёт 10880 Дж энергии при плавании.
