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

Для расчёта используем табличные значения для свинца: температура плавления — 327 °C, удельная теплота плавления — 25 000 Дж/кг, удельная теплоёмкость — 140 Дж/(кг·°C).

1. Плавление свинца, уже нагретого до температуры плавления.

Дано: масса свинца 20 кг. При плавлении требуется энергия \(Q_1 = \lambda m\).

\(Q_1 = 25\,000 \cdot 20 = 500\,000\) Дж = 500 кДж.

2. Нагрев свинца от 27 °C до температуры плавления и последующее плавление.

Сначала вычислим энергию нагрева: \(Q_{наг} = cm(T_{пл}-T_0)\).

\(Q_{наг} = 140 \cdot 20 \cdot (327-27) = 840\,000\) Дж.

Полная энергия: \(Q_2 = Q_{наг}+Q_1 = 840\,000+500\,000 = 1\,340\,000\) Дж.

Ответ: \(Q_1=500\) кДж; \(Q_2=1.34\) МДж.