Сколько энергии требуется затратить, чтобы расплавить свинец массой 20 кг при температуре плавления? Сколько энергии понадобится для Этого, если начальная температура свинца 27 С?

Задача про энергию плавления и нагрева свинца. Данные (для свинца, Pb): - Температура плавления Tm ≈ 327,5°C - Потребляемая энергия плавления (мольное or массовое тепло плавления): ΔH_fus ≈ 23,3 кДж/моль - Молярная масса Pb ≈ 207,2 г/моль = 0,2072 кг/моль - Удельная теплоёмкость Pb: c ≈ 0,128 Дж/(г·K) = 128 Дж/(кг·K) 1) Энергия для расплавления при самой температуре плавления (то есть без нагрева до неё) - Энергия плавления: Q_fus = m · (ΔH_fus / M), если берём по массe, или Q_fus = m · L_fus, где L_fus = ΔH_fus / M даёт энергию на 1 кг. - Рассчёт: L_fus (на 1 кг) = 23,3 кДж/моль ÷ 0,2072 кг/моль ≈ 112,4 кДж/кг. - Для массы m = 20 кг: Q_fus ≈ 20 кг × 112,4 кДж/кг ≈ 2 248 кДж ≈ 2,25 МДж. Ответ 1: энергия, необходимая для плавления 20 кг свинца при его температуре плавления, примерно 2,25 МДж. 2) Энергия, если начальная температура свинца составляет 27°C Здесь нужно учесть два этапа: - Разогрев до температуры плавления - Плавление 2a) Разогрев от 27°C до 327,5°C - ΔT = 327,5°C − 27°C = 300,5 K - Q_heat = m · c · ΔT = 20 кг × 128 Дж/(кг·K) × 300,5 K - Q_heat ≈ 20 × 128 × 300,5 ≈ 769 280 Дж ≈ 769 кДж ≈ 0,769 МДж 2b) Плавление (как выше) - Q_fus ≈ 2 248 кДж ≈ 2,25 МДж 2c) Общая энергия - Q_total = Q_heat + Q_fus ≈ 0,769 МДж + 2,25 МДж ≈ 3,02 МДж Ответ 2: если начальная температура 27°C, общая энергия примерно 3,02 МДж. Разогрев до плавления требует примерно 0,77 МДж, плавление — примерно 2,25 МДж. Дополнительно - В киловатт-часах: 3,02 МДж ≈ 0,84 кВт·ч. - Замечание: значения зависят от точных данных c и ΔH_fus; здесь приведены типичные справочные значения. При других данных результаты будут близкими (порядок величины сохраняется).