Какое количество теплоты потребуется для нагрева- ния и плавления 1 г свинца, начальная температура ко- торого 27 °С?

Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания и плавления 1 г свинца, начальная температура которого составляет 27 °С, нужно учесть два этапа: нагревание до температуры плавления и плавление самого вещества.

1. Нагревание свинца до температуры плавления: Температура плавления свинца составляет 327,5 °С. Нам нужно нагреть свинец от 27 °С до 327,5 °С. Формула для расчёта количества теплоты в этом этапе:

\[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \]

где:

• \( Q_1 \) – количество теплоты,
• \( m \) – масса (1 г = 0,001 кг),
• \( c \) – удельная теплоёмкость свинца (около 128 Дж/(кг·°C)),
• \( \Delta T \) – изменение температуры = 327,5 °C - 27 °C = 300,5 °C.

Подставим данные:

\[ Q_1 = 0,001 \, \text{кг} \cdot 128 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 300,5 \, \text{°C} \approx 38,4 \, \text{Дж}. \]

2. Плавление свинца: Для плавления свинца используется формула:

\[ Q_2 = m \cdot L \]

где:

• \( Q_2 \) – количество теплоты для плавления,
• \( L \) – теплота плавления свинца (приблизительно fusion 24 кДж/кг).

Подставляем данные:

\[ Q_2 = 0,001 \, \text{кг} \cdot 24000 \, \text{Дж/кг} = 24 \, \text{Дж}. \]

3. Общее количество теплоты: Сложим оба значения:

\[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 = 38,4 \, \text{Дж} + 24 \, \text{Дж} = 62,4 \, \text{Дж}. \]

Таким образом, для нагревания и плавления 1 г свинца, при начальной температуре 27 °С, понадобится примерно 62,4 Дж теплоты.