4. Какое количество энергии потребуется для нагревания и плавления свинца массой 0,4 кг, имеющего начальную температуру 17 °C?

Чтобы решить эту задачу, нам потребуется знать следующие параметры свинца:

* Удельная теплоемкость свинца (\(c\)) = 140 Дж/(кг*°C)
* Температура плавления свинца (\(t_{пл}\)) = 327 °C
* Удельная теплота плавления свинца (\(\lambda\)) = 25 кДж/кг = 25000 Дж/кг

Шаг 1: Рассчитаем количество теплоты (\(Q_1\)), необходимое для нагрева свинца от начальной температуры до температуры плавления:

\[Q_1 = mc(t_{пл} - t_{нач})\]

Подставляем значения:

\[Q_1 = 0.4 \text{ кг} \cdot 140 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot (327 \text{ °C} - 17 \text{ °C}) = 0.4 \cdot 140 \cdot 310 = 17360 \text{ Дж}\]

Шаг 2: Рассчитаем количество теплоты (\(Q_2\)), необходимое для плавления свинца:

\[Q_2 = m\lambda\]

Подставляем значения:

\[Q_2 = 0.4 \text{ кг} \cdot 25000 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} = 10000 \text{ Дж}\]

Шаг 3: Рассчитаем общее количество теплоты (\(Q\)), необходимое для нагрева и плавления свинца:

\[Q = Q_1 + Q_2\]

\[Q = 17360 \text{ Дж} + 10000 \text{ Дж} = 27360 \text{ Дж}\]

Ответ: Потребуется 27360 Дж или 27.36 кДж энергии.