Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для плавления 100 г олова при температуре 32 °C, необходимо учитывать две вещи:
- Увеличение температуры олова до его температуры плавления.
- Количество теплоты, необходимое для самого процесса плавления.
Данные:
- Масса олова (m) = 100 г = 0.1 кг.
- Начальная температура (T1) = 32 °C.
- Температура плавления олова (Tпл) = 232 °C.
- Удельная теплоёмкость олова (c) ≈ 0.21 Дж/(г·°C) = 210 Дж/(кг·°C) (при условии, что это значение соответствует условиям).
- Удельная теплота плавления олова (L) ≈ 60 Дж/г = 60000 Дж/кг.
Шаг 1: Нагревание олова до точки плавления
Количество теплоты (Q1), необходимое для нагрева олова:
[ Q_1 = m \cdot c \cdot (T_{\text{пл}} - T_1) ]
Подставляем значения:
[ Q_1 = 0.1 , \text{кг} \cdot 210 , \text{Дж/(кг·°C)} \cdot (232 , \text{°C} - 32 , \text{°C}) ]
[ Q_1 = 0.1 \cdot 210 \cdot 200 ]
[ Q_1 = 4200 , \text{Дж} ]
Шаг 2: Плавление олова
Количество теплоты (Q2), необходимое для плавления олова:
[ Q_2 = m \cdot L ]
Подставляем значения:
[ Q_2 = 0.1 , \text{кг} \cdot 60000 , \text{Дж/кг} ]
[ Q_2 = 6000 , \text{Дж} ]
Общая теплота
Общее количество теплоты (Q):
[ Q = Q_1 + Q_2 ]
[ Q = 4200 , \text{Дж} + 6000 , \text{Дж} = 10200 , \text{Дж} ]
График
На графике, который изображает процесс плавления олова, можно показать следующие этапы:
- Нагревание (от 32 °C до 232 °C): прямая линия с положительным наклоном.
- Плавление (при 232 °C): горизонтальная линия, на которой температура остается постоянной, пока происходит плавление олова.
- По оси X откладываем время или количество тепла.
- По оси Y — температура.
Этот график демонстрирует, как температура олова увеличивается до точки плавления, а затем остаётся постоянной на протяжении процесса плавления.
