Ответ:
Решение:
На графике представлены три участка, каждый из которых соответствует определенному процессу:
- Участок 1 (от 0 до 100°C): Температура вещества повышается от 0°C до 100°C. Это процесс нагревания твердого свинца.
- Участок 2 (от 100°C до 227°C): Температура остается постоянной (100°C). Это процесс плавления свинца.
- Участок 3 (от 227°C до 327°C): Температура повышается от 100°C до 327°C. Это процесс нагревания жидкого свинца (расплава).
Процессы, происходившие с веществом: нагревание твердого свинца, плавление свинца, нагревание жидкого свинца.
Расчет количества теплоты:
Для расчетов нам понадобятся удельная теплоемкость свинца \( c_{св} \) и удельная теплота плавления свинца \( λ_{св} \). По справочным данным:
- \( c_{св} ≈ 140 \) Дж/(кг·°C)
- \( λ_{св} ≈ 24.5 \times 10^3 \) Дж/кг
1. Количество теплоты, затраченное на нагревание твердого свинца:
\[ Q_1 = c_{св} · m · ΔT_1 = 140 \text{ Дж/(кг·°C)} · 3 \text{ кг} · (100 \text{°C} - 0 \text{°C}) = 140 · 3 · 100 = 42000 \text{ Дж} \]2. Количество теплоты, затраченное на плавление свинца:
\[ Q_2 = Λ_{св} · m = 24.5 \times 10^3 \text{ Дж/кг} · 3 \text{ кг} = 73500 \text{ Дж} \]3. Количество теплоты, затраченное на нагревание жидкого свинца:
\[ Q_3 = c_{св} · m · ΔT_2 = 140 \text{ Дж/(кг·°C)} · 3 \text{ кг} · (327 \text{°C} - 100 \text{°C}) = 140 · 3 · 227 = 95340 \text{ Дж} \]Общее количество теплоты, потребовавшееся для всех процессов:
\[ Q_{общ} = Q_1 + Q_2 + Q_3 = 42000 \text{ Дж} + 73500 \text{ Дж} + 95340 \text{ Дж} = 210840 \text{ Дж} \]Ответ: Процессы: нагревание твердого свинца, плавление свинца, нагревание жидкого свинца. Требуется 210840 Дж теплоты.
