Скільки теплини необхідно, щоб нагріти і розтопити 250 грамів свинцю, якого початкова температура становить 27°​?

Тема занятия: Количество тепла для нагревания и плавления вещества

Пояснение: Чтобы решить задачу о количестве тепла, необходимого для нагревания и плавления вещества, мы можем использовать формулу:

Q = m * c * ΔT + m * L

где:
Q - количество тепла (в джоулях)
m - масса вещества (в граммах)
c - удельная теплоемкость вещества (в джоулях на грамм на градус Цельсия)
ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия)
L - удельная теплота плавления вещества (в джоулях на грамм)

Для свинца значения удельной теплоемкости и удельной теплоты плавления составляют:

c = 0.13 Дж/г·°C
L = 24.5 кДж/кг

Первым шагом мы вычисляем изменение температуры (ΔT), которое равно:

ΔT = конечная температура - начальная температура
ΔT = 0 (температура плавления свинца) - 27 (начальная температура)
ΔT = -27 градусов Цельсия

Затем мы вычисляем количество тепла (Q), используя формулу, которую я упомянул выше:

Q = m * c * ΔT + m * L
Q = 250 г * 0.13 Дж/г·°C * -27 °C + 250 г * 24.5 кДж/кг

Из пересчета единиц измерения получим:

Q = 250 г * 0.13 Дж/г·°C * -27 °C + 0.25 кг * 24.5 кДж/кг
Q = -877.5 Дж + 1.22 кДж
Q = 343.5 Дж

Таким образом, для нагревания и плавления 250 грамм свинца от начальной температуры 27 °C до его температуры плавления необходимо 343.5 Джоулей тепла.

Совет: Чтобы лучше понять эту тему, рекомендую ознакомиться с понятиями удельной теплоемкости и удельной теплоты плавления различных веществ. Это поможет вам лучше осознать, сколько тепла необходимо для изменения температуры вещества или для его плавления.

Задача на проверку: Сколько тепла необходимо, чтобы нагреть и растопить 150 граммов железа, начальная температура которого составляет 20 °C? Удельная теплоемкость железа равна 0.45 Дж/г·°C, а удельная теплота плавления - 13.8 кДж/кг. Ответ дайте в джоулях.