Сколько энергии требуется затратить,чтобы расплавить свинец массой 20 кг при температуре плавления?...

Дано:

• Масса свинца, ( m = 20 ) кг.
• Температура плавления свинца, ( T_{\text{плавл}} = 327.5 ) °C.
• Начальная температура свинца, ( T_{\text{нач}} = 27 ) °C.
• Удельная теплоемкость свинца, ( c = 130 ) Дж/(кг·°C).
• Удельная теплота плавления свинца, ( \lambda = 24,500 ) Дж/кг.

Задача состоит из двух этапов:

1. Нагреть свинец от начальной температуры до температуры плавления.
2. Расплавить свинец при температуре плавления.

1. Нагревание свинца до температуры плавления:

Для расчета энергии, необходимой для нагрева свинца, используем формулу для количества теплоты:

[ Q1 = m \cdot c \cdot (T{\text{плавл}} - T_{\text{нач}}) ]

Подставляем значения:

[ Q_1 = 20 \, \text{кг} \cdot 130 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot (327.5 \, \text{°C} - 27 \, \text{°C}) ]

[ Q_1 = 20 \cdot 130 \cdot 300.5 ]

[ Q_1 = 782,600 \, \text{Дж} ]

2. Плавление свинца:

Для расчета энергии, необходимой для плавления свинца, используем формулу для количества теплоты плавления:

[ Q_2 = m \cdot \lambda ]

Подставляем значения:

[ Q_2 = 20 \, \text{кг} \cdot 24,500 \, \text{Дж/кг} ]

[ Q_2 = 490,000 \, \text{Дж} ]

Общая энергия:

Суммируем энергии, затраченные на нагревание и плавление:

[ Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 = 782,600 \, \text{Дж} + 490,000 \, \text{Дж} ]

[ Q_{\text{общ}} = 1,272,600 \, \text{Дж} ]

Итак, для того чтобы нагреть и расплавить 20 кг свинца от 27 °C до его температуры плавления, потребуется 1,272,600 Дж энергии.

Дано: масса свинца - 20 кг, начальная температура - 27 градусов Цельсия, температура плавления свинца - 327 градусов Цельсия.

Для расплавления свинца необходимо затратить теплоту плавления, которая равна 24,5 кДж/кг. Таким образом, общее количество энергии, необходимое для расплавления 20 кг свинца, составит 20 кг * 24,5 кДж/кг = 490 кДж.

Для нагрева свинца с начальной температуры до температуры плавления также потребуется некоторое количество энергии, которое можно рассчитать с использованием удельной теплоемкости свинца (0,128 кДж/(кгград)). Таким образом, для нагрева 20 кг свинца с 27 градусов Цельсия до 327 градусов Цельсия потребуется 20 кг 0,128 кДж/(кгград) (327 градусов - 27 градусов) = 512 кДж.

Итого, общее количество энергии, необходимое для расплавления 20 кг свинца при начальной температуре 27 градусов Цельсия, составит 490 кДж + 512 кДж = 1002 кДж.

Дано: масса свинца m = 20 кг, начальная температура T1 = 27 °C, температура плавления свинца Tплавл = 327 °C, удельная теплота плавления свинца Qплавл = 24,5 кДж/кг.

1. Для расплавления свинца сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагревания свинца до температуры плавления: Q1 = m c (Tплавл - T1), где c - удельная теплоемкость свинца, примем ее равной 0,128 кДж/(кг°C). Q1 = 2010^3 0,128 (327 - 27) = 5120 кДж.

2. Теперь найдем количество теплоты, необходимое для расплавления свинца: Q2 = m Qплавл = 20 24,5 = 490 кДж.

Итак, общее количество энергии, которое потребуется затратить, чтобы расплавить свинец массой 20 кг при температуре плавления, составляет 5120 + 490 = 5610 кДж.