Какое количество теплоты передано при нагревании куска олова массой 400 г от 20 до 232°С?
Ответ нейросети
16 декабря 2025 15:12
Ниже даю подробное решение с пояснениями.
Дано:
- Масса куска олова: m = 400 г
- Начальная температура: T_i = 20°С
- Конечная температура: T_f = 232°С
- Температура плавления олова: T_m ≈ 231,9°С
- Теплоёмкость твердого олова: c_s ≈ 0,21 Дж/(г·°С)
- Теплота плавления олова: L_f ≈ 50,4 кДж/моль
- Молярная масса олова: M ≈ 118,71 г/моль
- Теплоёмкость жидкого олова: c_l ≈ 0,23 Дж/(г·°С)
Алгоритм решения:
- Разогреть твердое тело от 20°С до точки плавления.
- Расплавить всё количество олова (поскольку конечная T_f выше T_m, то после плавления оно будет уже жидким).
- Разогреть жидкое олова от T_m до T_f.
Расчёты
Разогрев до плавления ΔT1 = T_m - T_i ≈ 231,9 − 20 = 211,9°С Q1 = m · c_s · ΔT1 Q1 ≈ 400 г · 0,21 Дж/(г·°С) · 211,9°С Q1 ≈ 400 · 0,21 · 211,9 ≈ 1,78 × 10^4 Дж ≈ 17,8 кДж
Плавление (латентная теплота) число молей олова: n = m / M = 400 г / 118,71 г/моль ≈ 3,37 моль Q_latent = n · L_f ≈ 3,37 моль · 50,4 кДж/моль ≈ 170 кДж
Разогрев жидкого олова после плавления ΔT2 = T_f − T_m ≈ 232 − 231,9 ≈ 0,1°С (точнее ~0,07–0,1°С) Q2 = m · c_l · ΔT2 При ΔT2 ≈ 0,07–0,1°С и c_l ≈ 0,23 Дж/(г·°С): Q2 ≈ 400 г · 0,23 Дж/(г·°С) · 0,07–0,1°С ≈ примерно 5–9 Дж Это примерно 0,01 кДж, то есть почти пренебрежимо мало по сравнению с остальными слагаемыми.
Итого общее количество переданного тепла: Q = Q1 + Q_latent + Q2 ≈ 17,8 кДж + 170 кДж + примерно 0,01 кДж ≈ 187,8 кДж
Ответ (с учётом округления): примерно 1.88 × 10^5 Дж (около 188 кДж).
Примечания:
- В задаче учтено прохождение через фазовый переход: плавление требует латентной энергии L_f.
- Если бы конечная температура была ровно T_m (231,9°С) и не было дальнейшего нагрева жидкого олова, сумма Q была бы без части Q2 и немного меньше, но в условии указано 232°С, поэтому учтён небольшой подъём температуры после плавления.
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



