Сколько энергии приобретёт при плавлении брусок из олова массой 700 г, взятый при температуре 12 °С?

Цель: понять метод и получить численный ответ.

Исходные данные (для олова, чистого, стандартные значения):

• Точка плавления Sn: T_m ≈ 231.9 °C (около 232 °C)
• Удельная теплоёмкость олова: c ≈ 0.226 J/(g·K)
• Плавление: скрытая теплота плавления L_f ≈ 61 J/(g) (≈ 61.3 kJ/kg)
• Масса: m = 700 g
• Начальная температура: T_i = 12 °C

Процесс расплавления состоит из двух этапов:

1. Нагрев до точки плавления: ΔT = T_m − T_i ≈ 231.9 − 12 ≈ 219.9 K Q1 = m c ΔT ≈ 700 g × 0.226 J/(g·K) × 219.9 K ≈ 34.8 kJ

2. Плавление (латентная тепло): Q2 = m L_f ≈ 700 g × 61 J/g ≈ 42.7 kJ

Итого энергия, необходимая для полного расплавления 700 г олова, взятого при 12 °C: Q_total = Q1 + Q2 ≈ 34.8 kJ + 42.7 kJ ≈ 77.5 kJ

Ответ: примерно 7.8 × 10^4 Дж (около 78 кДж).

Примечание: если взять только латентную тепло плавления (без учёта нагрева до T_m), получится ≈ 43 кДж. Для полного расплавления учитывают и нагрев до точки плавления.