2 вариант. 3. Какое количество теплоты потребуется для плавления 21 кг меди, взятого при температуре 25 °C? Начертите примерный график нагревания и плавления меди.

Дано: m = 21 кг; t₁ = 25 °C; температура плавления меди t_пл = 1083 °C; c = 400 Дж/(кг·°C); λ = 2,1 · 10⁵ Дж/кг.

Сначала вычислим теплоту нагревания меди до температуры плавления:

Q₁ = cm(t_пл − t₁) = 400 · 21 · (1083 − 25) = 8 887 200 Дж.

Затем найдём теплоту плавления:

Q₂ = λm = 2,1 · 10⁵ · 21 = 4 410 000 Дж.

Общее количество теплоты: Q = Q₁ + Q₂ = 13 297 200 Дж ≈ 13,3 МДж.

На графике температура сначала повышается от 25 °C до 1083 °C, а во время плавления остаётся постоянной. По горизонтальной оси отложено количество подведённой теплоты.

Ответ: потребуется приблизительно 13,3 МДж теплоты.