Сколько энергии необходимо затратить, чтобы расплавить алюминий массой 6,3 кг, если его начальная температура равна 178 °С? Температура плавления алюминия - 660 °С, удельная…
Сколько энергии необходимо затратить, чтобы расплавить алюминий массой 6,3 кг, если его начальная температура равна 178 °С? Температура плавления алюминия - 660 °С, удельная теплота плавления алюминия - 3,9 • 10⁵ Дж , а удельная КГ теплоёмкость алюминия - 920 Дж/кг • °C Ответ (округли до десятых): ? кДж.
Чтобы рассчитать энергозатраты на плавление алюминия, необходимо учесть два этапа: сначала нагрев алюминия до температуры плавления, а затем сам процесс плавления.
Нагрев алюминия до температуры плавления:
Используем формулу для расчета количества энергии, необходимой для нагрева:
\[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \]
где:
- \( Q_1 \) — энергия для нагрева (Дж),
- \( m \) — масса алюминия (6,3 кг),
- \( c \) — удельная теплоемкость алюминия (920 Дж/кг·°C),
- \( \Delta T \) — изменение температуры, равное температуре плавления минус начальная температура: \( 660 °C - 178 °C = 482 °C \).
Подставим значения:
\[ Q_1 = 6,3 \, \text{кг} \cdot 920 \, \text{Дж/кг·°C} \cdot 482 \, \text{°C} \]
\[ Q_1 = 6,3 \cdot 920 \cdot 482 = 2 826 471,6 \, \text{Дж} \]
Плавление алюминия:
Используем формулу для расчета количества энергии, необходимой для плавления:
\[ Q_2 = m \cdot L \]
где:
- \( Q_2 \) — энергия для плавления (Дж),
- \( L \) — удельная теплота плавления алюминия (3,9 × 10⁵ Дж/кг).
Подставим значения:
\[ Q_2 = 6,3 \, \text{кг} \cdot 3,9 \times 10^5 \, \text{Дж/кг} \]
\[ Q_2 = 6,3 \cdot 390000 = 2 457 000 \, \text{Дж} \]
Общая энергия:
Теперь сложим обе энергии:
\[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 \]
\[ Q_{total} = 2 826 471,6 \, \text{Дж} + 2 457 000 \, \text{Дж} = 5 283 471,6 \, \text{Дж} \]
Переведем в кДж:
\[ Q_{total} = \frac{5 283 471,6}{1000} = 5283,5 \, \text{кДж} \]
Таким образом, общее количество энергии, необходимое для расплавления алюминия массой 6,3 кг, составляет 5283,5 кДж.
