Яку кількість теплоти потрібно витратити, щоб розплавити 500 г. свинцю, який має температуру 27 °C?

Задача: Яку кількість теплоти потрібно витратити, щоб розплавити 500 г свинцю, який має температуру 27 °C? Вихідні дані (типові:Pb): - Маса m = 500 г - Початкова температура T1 = 27 °C - Температура плавлення Pb Tm ≈ 327,5 °C - Питома теплоємність свинцю c ≈ 0,128 J/(г·°C) - Відповідно плавлення: ΔH плавлення Pb ≈ 23,3 кДж/моль - Молярна маса Pb M ≈ 207,2 г/моль Задача розглядається в два етапи: підігрів тіла до температури плавлення і сам процес плавлення. 1) Розігрів тіла до точки плавлення - ΔT = Tm − T1 = 327,5 − 27 ≈ 300,5 °C - Q1 = m · c · ΔT = 500 г · 0,128 Дж/(г·°C) · 300,5 °C ≈ 19 232 Дж ≈ 19,2 кДж 2) Плавлення (латентна теплота плавлення) - Спільна теплота плавлення на 1 моль Pb: ΔHfus ≈ 23,3 кДж/моль - Теплота плавлення на 1 грам Pb: qf = ΔHfus / M = 23,3 кДж/моль / 207,2 г/моль ≈ 0,1125 кДж/г ≈ 112,5 Дж/г - Q2 = m · qf ≈ 500 г · 112,5 Дж/г ≈ 56 250 Дж ≈ 56,3 кДж 3) Загальна кількість теплоти - Q = Q1 + Q2 ≈ 19,2 кДж + 56,3 кДж ≈ 75,5 кДж - У джоулях: ≈ 75 500 Дж Висновок: Приблизно 7,5 × 10^4 Дж тепла потрібно витратити на розплавлення 500 г свинцю з початковою температурою 27 °C (плохо 75–77 кДж залежно від точних даних ΔHfus).