Какая была изначальная температура свинца до его расплавления наполовину при получении 51 кДж теплоты, если масса

Тема урока: Теплота и изменение температуры

Объяснение: Чтобы решить данную задачу, нам понадобится использовать формулы, связанные с теплотой и изменением температуры.

Первым шагом нам необходимо найти количество теплоты, необходимое для расплавления половины массы свинца. Для этого мы можем использовать формулу:

Q = m * L,

где Q - количество теплоты (в Дж), m - масса свинца (в кг), L - удельная теплота плавления (в кДж/кг).

Так как нам известны масса свинца (1 кг) и удельная теплота плавления (24 кДж/кг), мы можем подставить эти значения в формулу и найти количество теплоты, необходимое для половины массы свинца.

Далее мы можем использовать формулу изменения температуры:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество теплоты (в Дж), m - масса свинца (в кг), c - удельная теплоемкость (в Дж/(кг•°C)), ΔT - изменение температуры (в °C).

Так как количество теплоты, полученное при расплавлении половины массы свинца, равно 51 кДж, а масса свинца составляет 1 кг, фактически мы знаем все значения, кроме ΔT.

Подставив известные значения в формулу и решив ее относительно ΔT, мы найдем изменение температуры.

После нахождения ΔT мы можем вычислить изначальную температуру свинца, использовав формулу:

T_initial = T_melting - ΔT,

где T_initial - изначальная температура (в °C), T_melting - температура плавления свинца (в °C).

Подставив известные значения в формулу, мы найдем искомую изначальную температуру свинца до его расплавления наполовину.


Пример использования:
Масса свинца: 1 кг
Температура плавления свинца: 327 градусов Цельсия
Удельная теплоемкость свинца: 130 Дж/(кг•С)
Удельная теплота плавления: 24 кДж/кг
Количество полученной теплоты: 51 кДж

Решение:

1. Найдем количество теплоты для расплавления половины массы свинца:
Q = m * L
Q = 0.5 * 1 * 24 кДж = 12 кДж

2. Найдем изменение температуры:
Q = m * c * ΔT
ΔT = Q / (m * c)
ΔT = 51 кДж / (1 кг * 130 Дж/(кг•С)) ≈ 0.392 градусов Цельсия

3. Найдем изначальную температуру свинца до его расплавления наполовину:
T_initial = T_melting - ΔT
T_initial = 327 градусов Цельсия - 0.392 градусов Цельсия ≈ 326.608 градусов Цельсия

Таким образом, изначальная температура свинца до его расплавления наполовину составляет примерно 326.608 градусов Цельсия.

Совет: При решении задач на теплоту и изменение температуры полезно иметь хороший понимание основных формул и умение правильно преобразовывать единицы измерения. Также важно обратить внимание на округление ответа в конце задачи, чтобы сохранить достаточное количество значащих цифр.

Практика:
Масса свинца составляет 2.5 кг. Температура плавления свинца равна 327 градусам Цельсия, удельная теплоемкость свинца равна 130 Дж/(кг•С), а удельная теплота плавления свинца равна 24 кДж/кг. Найдите количество теплоты, необходимое для полного расплавления свинца искомой массы.