В железной коробке массой 300г ученик расплавил 100г олова. Какое кол-во теплоты пошло на нагревание...

Для решения этой задачи нам необходимо учесть теплоемкость материалов (железа и олова) и теплоемкость плавления олова.

Для железа: С = 0,45 Дж/(гК), для олова: С = 0,23 Дж/(гК), теплоемкость плавления олова: L = 55,3 кДж/кг.

Для начала определим, сколько теплоты понадобилось для нагревания коробки и олова до температуры плавления олова: Q1 = (m1 C1 ΔT1) + (m2 C2 ΔT2), где m1 - масса железа, m2 - масса олова, C1 - теплоемкость железа, C2 - теплоемкость олова, ΔT1 и ΔT2 - изменение температуры.

Q1 = (0,3 кг 0,45 Дж/(гК) (231 - 32) К) + (0,1 кг 0,23 Дж/(гК) (231 - 32) К) = 56,7 Дж + 20,9 Дж = 77,6 Дж.

Далее, определим, сколько теплоты ушло на плавление олова: Q2 = m2 L = 0,1 кг 55,3 кДж/кг = 5,53 кДж = 5530 Дж.

Итак, общее количество теплоты, которое пошло на нагревание коробки и плавление олова, составляет 77,6 Дж + 5530 Дж = 5607,6 Дж.

Для решения данного вопроса необходимо определить количество теплоты, затраченное на нагревание железной коробки и плавление олова. Для этого воспользуемся следующими формулами:

1. Количество теплоты, необходимое для нагревания железной коробки: [ Q{\text{коробка}} = m{\text{коробка}} \cdot c_{\text{железо}} \cdot \Delta T ]

2. Количество теплоты, необходимое для нагревания олова до температуры плавления: [ Q{\text{нагрев олова}} = m{\text{олово}} \cdot c_{\text{олово}} \cdot \Delta T ]

3. Количество теплоты, необходимое для плавления олова: [ Q{\text{плавление олова}} = m{\text{олово}} \cdot \lambda_{\text{олово}} ]

Теперь подставим известные значения и найдем требуемые количества теплоты.

Для железной коробки:

• Масса коробки ( m_{\text{коробка}} = 300 \text{ г} = 0.3 \text{ кг} )
• Удельная теплоемкость железа ( c_{\text{железо}} \approx 460 \text{ Дж/(кг·°C)} )
• Начальная температура ( T_{\text{нач}} = 32 \text{°C} )
• Температура плавления олова ( T_{\text{плавление}} = 232 \text{°C} )
• Изменение температуры ( \Delta T = T{\text{плавление}} - T{\text{нач}} = 232 - 32 = 200 \text{°C} )

Таким образом, количество теплоты для нагревания коробки: [ Q_{\text{коробка}} = 0.3 \cdot 460 \cdot 200 = 27600 \text{ Дж} ]

Для олова:

• Масса олова ( m_{\text{олово}} = 100 \text{ г} = 0.1 \text{ кг} )
• Удельная теплоемкость олова ( c_{\text{олово}} \approx 230 \text{ Дж/(кг·°C)} )
• Температура плавления олова ( T_{\text{плавление}} = 232 \text{°C} )

Количество теплоты для нагревания олова до температуры плавления: [ Q_{\text{нагрев олова}} = 0.1 \cdot 230 \cdot 200 = 4600 \text{ Дж} ]

Количество теплоты для плавления олова:

• Удельная теплота плавления олова ( \lambda_{\text{олово}} \approx 60000 \text{ Дж/кг} )

[ Q_{\text{плавление олова}} = 0.1 \cdot 60000 = 6000 \text{ Дж} ]

Теперь суммируем все количества теплоты: [ Q{\text{общая}} = Q{\text{коробка}} + Q{\text{нагрев олова}} + Q{\text{плавление олова}} ] [ Q_{\text{общая}} = 27600 + 4600 + 6000 = 38200 \text{ Дж} ]

Таким образом, общее количество теплоты, затраченное на нагревание железной коробки и плавление олова, составляет 38200 Дж.