Какая энергия потребуется для плавления свинцового бруска массой 0,5 кг, взятого при температуре 27 °C?

Для решения этой задачи нам потребуется несколько шагов. Сначала нужно нагреть свинец от начальной температуры до температуры плавления, а затем расплавить его.

1. Нагрев свинца до температуры плавления.
   • Температура плавления свинца: $$T_{пл} = 327 °C$$
   • Начальная температура свинца: $$T_{нач} = 27 °C$$
   • Изменение температуры: $$\Delta T = T_{пл} - T_{нач} = 327 °C - 27 °C = 300 °C$$
   • Удельная теплоёмкость свинца: $$c = 140 \frac{Дж}{кг \cdot °C}$$ (из справочника)
   • Масса свинца: $$m = 0.5 кг$$
   • Количество теплоты для нагрева: $$Q_{нагр} = c \cdot m \cdot \Delta T = 140 \frac{Дж}{кг \cdot °C} \cdot 0.5 кг \cdot 300 °C = 21000 Дж = 21 кДж$$
2. Плавление свинца.
   • Удельная теплота плавления свинца: $$\lambda = 0.25 \cdot 10^5 \frac{Дж}{кг} = 25000 \frac{Дж}{кг}$$ (из справочника)
   • Количество теплоты для плавления: $$Q_{плавл} = \lambda \cdot m = 25000 \frac{Дж}{кг} \cdot 0.5 кг = 12500 Дж = 12.5 кДж$$
3. Общее количество теплоты.
   • Общее количество теплоты, необходимое для нагрева и плавления: $$Q_{общ} = Q_{нагр} + Q_{плавл} = 21000 Дж + 12500 Дж = 33500 Дж = 33.5 кДж$$