В стеклянной коробке массой 400 г находится олово массой 200 г при температуре 32° c какое количество теплоты потребуется чтобы расплавить олово по теме энергии в окружающую среду пренебречь температура плавления стали существенно выше температуры плавления олова

Дано: - Масса олова m Sn = 200 г - Начальная температура T_i = 32°C - Температура плавления олова T_m ≈ 231.9°C - Питок тепла идет только в само олово (окружающая среда пренебрегается) - Удельная теплоёмкость олова c Sn ≈ 0.21 Дж/(г·K) - Величина плавления олова ΔH_fus Sn ≈ 7.29 кДж/моль - Молярная масса олова M Sn ≈ 118.71 г/моль 1) Нагрев олова до температуры плавления ΔT = T_m − T_i ≈ 231.9 − 32 = 199.9 K ( ≈ 200 K) Энергия на нагрев (sensible heat): Q_heat = m Sn · c Sn · ΔT Q_heat ≈ 200 г · 0.21 Дж/(г·K) · 199.9 K Q_heat ≈ 200 · 0.21 · 199.9 ≈ 8.40×10^3 Дж = 8.4 кДж 2) Плавление олова (линейная теплота плавления) Количество молей олова: n Sn = m Sn / M Sn ≈ 200 г / 118.71 г/моль ≈ 1.685 моль Q_fus = n Sn · ΔH_fus Sn Q_fus ≈ 1.685 моль · 7.29 кДж/моль ≈ 12.28 кДж 3) Общее количество теплоты Q_total = Q_heat + Q_fus ≈ 8.4 кДж + 12.28 кДж ≈ 20.68 кДж Ответ: примерно 2.07 × 10^4 Дж (около 21 кДж) требуется, чтобы расплавить 200 г олова, начав с 32°C, при условии отсутствия теплопотерь в окружающую среду и без учёта нагрева стеклянной коробки. Дополнительно (для контекста): - Если учесть нагрев стеклянной коробки (массой 400 г) до той же конечной температуры и использовать характерный cp стекла ≈ 0.84 Дж/(г·K), то энергия уйдёт ещё на нагрев коробки: Q_glass ≈ 400 · 0.84 · 199.9 ≈ 67 кДж. Тогда общая энергия будет существенно больше (порядка 87 кДж). Но в большинстве задач такой вклад не учитывают без данных по cp стекла. - Примечание по цели: задача ориентирована на энергию, необходимую для нагрева и плавления олова; температура плавления стали здесь не нужна, поскольку её значение существенно выше температуры плавления олова и в условии сказано пренебрегать окружающей средой.