Какую массу мазута нужно сжечь, чтобы расплавить свинец в калориметре из валюминия с массой 100 г и свинцом массой 0,50

Предмет вопроса: Расчет количества сжигаемого мазута для плавления свинца

Объяснение: Для решения этой задачи нам нужно использовать закон сохранения энергии. Если мы проигнорируем потери энергии, можно сказать, что вся энергия, выделенная при сжигании мазута, будет передана свинцу и валюминию.

Сначала найдем количество теплоты, которое необходимо передать свинцу, чтобы его расплавить. Для этого воспользуемся формулой:

Q = m * c * ΔT

где:
Q - количество теплоты, переданное телу (в джоулях),
m - масса тела (в килограммах),
c - удельная теплоемкость тела (в джоулях на килограмм на градус Цельсия),
ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Для свинца удельная теплоемкость составляет 130 Дж/(кг·°C), поэтому:

Qсвинца = 0,50 кг * 130 Дж/(кг·°C) * (327°C - 77°C)

Теперь рассчитаем количество теплоты, которое выделяется при сжигании мазута. Для этого воспользуемся формулой:

Qмазута = mмазута * Qвещества

где:
Qмазута - количество теплоты, выделяющееся при сжигании мазута (в джоулях),
mмазута - масса сжигаемого мазута (в килограммах),
Qвещества - теплота сгорания одного килограмма мазута (в джоулях на килограмм).

Обычно значение Qвещества предоставляется в условиях задачи.

Наконец, чтобы найти массу сжигаемого мазута, мы должны приравнять выделяемую мазутом теплоту суммарной теплоте, которая требуется для расплавления свинца:

Qмазута = Qсвинца.

Доп. материал:
Допустим, теплота сгорания одного килограмма мазута составляет 40 000 Дж.
Тогда, чтобы расплавить свинец массой 0,50 кг, нам нужно сжечь мазут массой:

Qмазута = Qсвинца
mмазута * Qвещества = mсвинца * cсвинца * ΔTсвинца

mмазута = (mсвинца * cсвинца * ΔTсвинца) / Qвещества

mмазута = (0,50 кг * 130 Дж/(кг·°C) * (327°C - 77°C)) / 40 000 Дж.

Вычисляя это выражение, можно найти массу сжигаемого мазута, необходимую для расплавления свинца в калориметре из валюминия.

Совет: Чтобы лучше понять эту задачу, рекомендуется узнать удельные теплоемкости материалов (в данном случае, свинца) и теплоту сгорания мазута. Прочтите условие задачи внимательно, чтобы убедиться, что вы используете все предоставленные значения.

Дополнительное задание: Если в условии задачи значение Qвещества составляет 50 000 Дж на килограмм мазута, какую массу мазута нужно сжечь, чтобы расплавить свинец массой 1 кг и люминия массой 200 г при начальной температуре 25 градусов Цельсия, игнорируя потери энергии?