Для плавления куска серебра, взятого при температуре 962 градусов, потребовалось 5,6 мдж тепла. Определите массу серебра

Задача: для плавления куска серебра, взятого при температуре 962°C, потребовалось 5,6 МДж тепла. Определите массу серебра.

Пояснение и решение по шагам:

1. Что дано и что нужно найти

• Q (потребляемая тепло) = 5,6 МДж = 5,6 × 10^6 Дж.
• Температура взята как 962°C — это температура плавления серебра (плавление происходит при ≈ 962°C).
• Нужно найти массу m серебра, которая плавится за это количество теплоты.

2. Важная физическая величина

• Ла́тен́т тепла плавления серебра (эталонное значение) L_f ≈ 11,3 кДж/моль.
• Молярная масса серебра M(Ag) ≈ 107,87 г/моль.

3. Перевод в удельное (на массу) значение

• Ладно, переводим латентное тепло плавления в удельную теплоёмкость на грамм: L_f на массу = (11,3 кДж/моль) / (107,87 г/моль) ≈ 0,1048 кДж/г = 104,8 Дж/г. Это значит, чтобы расплавить 1 грамм серебра при температуре плавления, требуется около 104,8 Дж тепла.

4. Применение формулы для фазового перехода

• Так как начальная температура уже равна точке плавления, вся переданная энергия идёт на плавление, без дополнительного нагрева до этой точки.
• Формула: Q = m × L_f (на массу, через удельную латентную теплоту).
• Отсюда масса m = Q / L_f = (5,6 × 10^6 Дж) / (104,8 Дж/г) ≈ 5,34 × 10^4 г.

5. Результат

• Масса серебра ≈ 5,34 × 10^4 г = 53,4 кг.

Итого: примерно 53 кг серебра потребовалось для плавления при заданном условии. Если же бы начальная температура была ниже плавления, пришлось бы учитывать дополнительное нагревание до 962°C с использованием удельной теплоёмкости серебра.