Какую начальную температуру имел сплав Вуда, если при его плавлении выделилось тепло? Масса сплава составляет 0.01

Инструкция: Для решения этой задачи нам понадобится использовать закон сохранения энергии. В начале, сплав исходно имел некоторую температуру, которую мы хотим найти. В процессе плавления сплав поглощает тепло, которое предоставляется в виде удельной теплоты плавления. Мы можем использовать формулу:

Q = mcΔT + Qm

где Q - выделяющееся тепло, m - масса сплава, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры, Qm - удельная теплота плавления.

Мы знаем, что масса сплава составляет 0.01 кг, удельная теплоемкость равна 147 Дж/(кг °C), удельная теплота плавления - 35 кДж/кг, а изменение температуры равно разнице между температурой плавления и начальной температурой.

Давайте найдем температуру:

Q = (0.01 кг)(147 Дж/(кг °C))(67 °C - T) + (0.01 кг)(35 кДж/кг)

Раскрыв скобки и преобразовав единицы измерения, мы получим:

Q = 1.47 Дж(кг °C)(67 °C - T) + 35 Дж

Далее, тепло Q, выделившееся при плавлении, равно нулю, так как задача говорит, что при плавлении сплав выделил тепло. Тепло Q вычисляется по формуле:

Q = mcΔT

Подставив известные значения, мы получаем:

0 = (0.01 кг)(147 Дж/(кг °C))(67 °C - T)

Решая это уравнение, мы найдем начальную температуру сплава.

Доп. материал: Начальная температура сплава Вуда равна X градусов. Масса сплава составляет 0.01 кг, температура плавления равна 67 °C, удельная теплоемкость составляет 147 Дж/(кг °C), а удельная теплота плавления - 35 кДж/кг.

Совет: При решении задачи обратите внимание на единицы измерения. Убедитесь, что все величины имеют одинаковые единицы (например, Дж/(кг °C) и кДж/кг). Обратите внимание, что теплоемкость имеет единицы Дж/(кг °C), а удельная теплота плавления имеет единицы кДж/кг. Выражая их в одинаковых единицах, вы избежите ошибок.

Дополнительное упражнение: Какую начальную температуру сплава Вуда следует использовать, чтобы тепло не выделялось при плавлении? Масса сплава составляет 0.02 кг, удельная теплоемкость составляет 100 Дж/(кг °C), удельная теплота плавления - 50 кДж/кг.