Чтобы рассчитать общую энергию, необходимую для плавления алюминия массой 200 кг, начнем с двух этапов: нагревание алюминия до его температуры плавления и затем плавление.
Этап 1: Нагревание алюминия до температуры плавления
Формула для расчета энергии, необходимой для нагревания вещества:
[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T ]
где:
- ( Q_1 ) — энергия, необходимая для нагревания (в джоулях),
- ( m ) — масса алюминия (200 кг),
- ( c ) — удельная теплоёмкость алюминия (920 Дж/(кг·°C)),
- ( \Delta T ) — изменение температуры (660°C - 20°C = 640°C).
Подставим значения:
[ Q_1 = 200 , \text{кг} \cdot 920 , \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 640 , \text{°C} ]
[ Q_1 = 200 \cdot 920 \cdot 640 ]
[ Q_1 = 117248000 , \text{Дж} , (\text{или } 117.25 , \text{МДж}) ]
Этап 2: Плавление алюминия
Формула для расчета энергии, необходимой для плавления вещества:
[ Q_2 = m \cdot L ]
где:
- ( Q_2 ) — энергия, необходимая для плавления (в джоулях),
- ( L ) — удельная теплота плавления алюминия (390 кДж/кг = 390000 Дж/кг).
Подставим значения:
[ Q_2 = 200 , \text{кг} \cdot 390000 , \text{Дж/кг} ]
[ Q_2 = 78000000 , \text{Дж} , (\text{или } 78 , \text{МДж}) ]
Общая энергия
Теперь сложим энергию, необходимую для нагревания, и энергию, необходимую для плавления:
[ Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 ]
[ Q_{\text{total}} = 117248000 , \text{Дж} + 78000000 , \text{Дж} ]
[ Q_{\text{total}} = 195248000 , \text{Дж} , (\text{или } 195.25 , \text{МДж}) ]
Таким образом, для плавления 200 кг алюминия, имеющего начальную температуру 20°C, требуется примерно 195.25 МДж энергии. Если у вас есть ещё вопросы или вам нужно больше объяснений, не стесняйтесь спрашивать!
