4. Сколько энергии приобретёт при плавлении брусок из цинка массой 40 г, взятый при температуре 20 °C? Удельная теплоёмкость цинка 380 Дж/(кг · °C), температура его плавления 420 °C, удельная теплота плавления 120 кДж/кг.

Сначала нагреем цинк до температуры плавления, затем учтём энергию, необходимую для самого плавления.

Дано: масса цинка \(m=40\text{ г}=0.04\text{ кг}\), начальная температура \(t_1=20\,°C\), температура плавления \(t_п=420\,°C\), удельная теплоёмкость \(c=380\text{ Дж/(кг·°C)}\), удельная теплота плавления \(\lambda=120\text{ кДж/кг}=120000\text{ Дж/кг}\).

1. Находим изменение температуры: \(\Delta t=t_п-t_1=420-20=400\,°C\).
2. Энергия на нагревание: \(Q_1=cm\Delta t=380\cdot0.04\cdot400=6080\text{ Дж}\).
3. Энергия на плавление: \(Q_2=\lambda m=120000\cdot0.04=4800\text{ Дж}\).
4. Складываем затраты энергии: \(Q=Q_1+Q_2=6080+4800=10880\text{ Дж}=10.88\text{ кДж}\).

Ответ: 10,88 кДж.