Сколько энергии требуется затратить, чтобы расплавить свинец мас­сой 20 кг

Сколько энергии требуется затратить, чтобы расплавить свинец мас­сой 20 кг при температуре плавления? Сколько энергии понадобится для этого, если начальная температура свинца 27 °С?

Ответ

Дано:

m = 20 кг
λ_Pb = 0,25 · 10⁵ Дж/кг
t₁ = 27 °С
t₂ = 327 °С

Найти:

Q₁ — ?
Q₂ — ?

Решение:

Количество теплоты, необходимое для того, чтобы расплавить 20 кг свинца, при температуре плавления рассчитывается по формуле:

Q₂ = λ_Pb · m = 0,25 · 10⁵ · 20 = 5 · 10⁵ Дж

Проверка единиц измерения:

Дж/кг · кг = Дж

Если начальная температура свинца была t₁ = 27 °С, то прежде чем начнется процесс плавления, необходимо нагреть его до температуры плавления t₂ = 327 °С, на что потребуется следующее количество теплоты:

Q₁ = cm(t₂ − t₁),

где c = 140 ^Дж / _{кг · °С} — удельная теплоемкость свинца.

Q₁ = 140 · 20 · (327 − 27) = 840 000 Дж = 8,4 · 10⁵ Дж

Проверка единиц измерения:

^Дж / _{кг · °С} · кг · °С = Дж

Ответ:
Q₁ = 8,4 · 10⁵ Дж
Q₂ = 5 · 10⁵ Дж