Сколько теплоты нужно, чтобы нагреть и расплавить 28 кг меди с начальной температурой 33°C? Удельная теплоемкость меди

Тема: Теплота

Инструкция: Для решения этой задачи необходимо учесть два этапа: нагревание меди до температуры плавления и ее последующее расплавление.

1. Нагревание меди до температуры плавления:
- Найдем количество теплоты, необходимое для нагревания меди. Для этого воспользуемся формулой: Q1 = m * c * ΔT, где Q1 - количество теплоты, m - масса меди, c - удельная теплоемкость меди, ΔT - изменение температуры.
- Подставим значения в формулу: Q1 = 28 кг * 380 Дж/кг оC * (1083°C - 33°C).
- Вычислим: Q1 = 28 кг * 380 Дж/кг оC * 1050°C.

2. Расплавление меди:
- Найдем количество теплоты, необходимое для расплавления меди. Для этого воспользуемся формулой: Q2 = m * L, где Q2 - количество теплоты, m - масса меди, L - удельная теплота плавления меди.
- Подставим значения в формулу: Q2 = 28 кг * (21 х 10^4 Дж/кг).
- Вычислим: Q2 = 28 кг * 21 х 10^4 Дж/кг.

3. Общее количество теплоты:
- Найдем общее количество теплоты, складывая результаты двух предыдущих шагов: Q = Q1 + Q2.
- Подставим значения: Q = Q1 + Q2 = (28 кг * 380 Дж/кг оC * 1050°C) + (28 кг * 21 х 10^4 Дж/кг).
- Вычислим: Q = (28 * 380 * 1050) + (28 * 21 х 10^4) Дж.

Пример использования: Сколько теплоты нужно для нагревания и расплавления 20 кг меди, начальная температура которой составляет 25°C? Удельная теплоемкость меди равна 400 Дж/кг оC, а удельная теплота плавления меди - 18 х 10^4 Дж/кг.

Совет: Для более легкого понимания задачи, помните, что удельная теплоемкость меди относится к нагреванию материала, а удельная теплота плавления к его расплавлению. Оба этапа нужно учитывать отдельно и затем сложить результаты.

Упражнение: Сколько теплоты необходимо для нагревания и расплавления 15 кг свинца с начальной температурой 20°C? Удельная теплоемкость свинца составляет 130 Дж/кг оC, а удельная теплота плавления свинца - 24 х 10^4 Дж/кг. Температура плавления свинца равна 327°C.