Какое количество теплоты потребуется для плавления бруска из цинка массой 700 г, если он взят при температуре 20 градусов? температура плавления цинка 420 градусов Удельная теплота 400 Дж/кг градусов Удельная теплота плавления цинка равна 100000 Дж/кг
Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для плавления бруска из цинка, мы можем разделить процесс на два этапа: сначала нужно разогреть цинк до его температуры плавления, а затем — сами его расплавить.
- Нагревание цинка до температуры плавления (420°C)
Начальная температура цинка: 20°C
Температура плавления цинка: 420°C
Удельная теплоёмкость цинка: 400 Дж/(кг·°C)
Масса бруска: 700 г = 0,7 кг
Для нахождения количества теплоты, необходимого для нагревания, используем формулу:
\[ Q_1 = mc\Delta T \]
где:
- \( Q_1 \) — количество теплоты, необходимое для нагревания,
- \( m \) — масса (0,7 кг),
- \( c \) — удельная теплоёмкость (400 Дж/(кг·°C)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры.
\[ \Delta T = 420°C - 20°C = 400°C \]
Подставляем значения:
\[ Q_1 = 0,7 \, \text{кг} \times 400 \, \text{Дж/(кг·°C)} \times 400 \, \text{°C} = 112000 \, \text{Дж} \]
- Плавление цинка при 420°C
Удельная теплота плавления цинка: 100000 Дж/кг
Для нахождения количества теплоты, необходимого для плавления, используем формулу:
\[ Q_2 = mL \]
где:
- \( Q_2 \) — количество теплоты, необходимое для плавления,
- \( L \) — удельная теплота плавления.
Подставляем значения:
\[ Q_2 = 0,7 \, \text{кг} \times 100000 \, \text{Дж/кг} = 70000 \, \text{Дж} \]
- Общее количество теплоты
Теперь складываем количество теплоты для обоих этапов:
\[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 \]
\[ Q_{total} = 112000 \, \text{Дж} + 70000 \, \text{Дж} = 182000 \, \text{Дж} \]
Таким образом, чтобы расплавить брусок из цинка массой 700 г, который изначально находится при температуре 20°C, потребуется 182000 Дж теплоты.
