Какое колиество теплоты потребуется для нагревания и плавления 1г свинца,начальная температура которого...

Чтобы определить количество теплоты, необходимое для нагревания и плавления 1 грамма свинца, нужно рассмотреть два этапа:

1. Нагревание свинца от начальной температуры до температуры плавления.
2. Плавление свинца при его температуре плавления.

Вот как это можно рассчитать:

Дано:

• Масса свинца, ( m = 1 ) г = 0.001 кг.
• Начальная температура, ( T_1 = 27^\circ )C.
• Температура плавления свинца, ( T_m = 327.5^\circ )C.
• Удельная теплоёмкость свинца, ( c = 128 ) Дж/(кг·°C).
• Удельная теплота плавления свинца, ( L = 24.7 ) кДж/кг = 24700 Дж/кг.

Этап 1: Нагревание свинца

Для нагревания используется формула:

[ Q_1 = mc\Delta T ]

где (\Delta T = T_m - T_1 = 327.5 - 27 = 300.5 )°C.

Подставим значения:

[ Q_1 = 0.001 \, \text{кг} \times 128 \, \text{Дж/(кг·°C)} \times 300.5 \, \text{°C} ]

[ Q_1 \approx 38.464 \, \text{Дж} ]

Этап 2: Плавление свинца

Для плавления используется формула:

[ Q_2 = mL ]

Подставим значения:

[ Q_2 = 0.001 \, \text{кг} \times 24700 \, \text{Дж/кг} ]

[ Q_2 = 24.7 \, \text{Дж} ]

Общее количество теплоты

Общее количество теплоты, необходимое для нагревания и плавления свинца, равно сумме теплоты для нагревания и плавления:

[ Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 ]

[ Q_{\text{total}} = 38.464 \, \text{Дж} + 24.7 \, \text{Дж} ]

[ Q_{\text{total}} \approx 63.164 \, \text{Дж} ]

Итак, для нагревания и плавления 1 грамма свинца, начальная температура которого составляет 27°C, потребуется около 63.164 Джоулей.

Для решения этой задачи необходимо учесть два этапа: нагревание свинца до температуры плавления и плавление самого металла.

1. Нагревание свинца до температуры плавления: Для нагревания 1 г свинца на 1 градус Цельсия требуется 0,13 Дж/г·°C. Пусть температура плавления свинца равна 327 градусам Цельсия, тогда для нагревания свинца с 27 градусов до 327 градусов потребуется: Q1 = m c ΔT, где m - масса свинца (1 г), c - удельная теплоемкость свинца (0,13 Дж/г·°C), ΔT - изменение температуры (327 - 27 = 300 градусов). Q1 = 1 г 0,13 Дж/г·°C 300 градусов = 39 Дж.

2. Плавление свинца: Для плавления 1 г свинца требуется 24,5 Дж. Таким образом, общее количество теплоты, необходимое для нагревания и плавления 1 г свинца, составит: Q = Q1 + Q2 = 39 Дж + 24,5 Дж = 63,5 Дж.

Итак, для нагревания и плавления 1 г свинца, начальная температура которого 27 градусов, потребуется 63,5 Дж теплоты.