5. Какое количество теплоты нужно передать алюминиевой детали массой 150 г, взятой при температуре 60, чтобы полностью ее расплавить?

Для решения задачи потребуется формула количества теплоты для нагревания, а затем плавления:

$$Q = cm(T_{пл} - T_{нач}) + \lambda m$$

где:

• (Q) – количество теплоты (Дж);
• (c) – удельная теплоемкость алюминия (Дж/(кг·°C));
• (m) – масса алюминия (кг);
• (T_{пл}) – температура плавления алюминия (°C);
• (T_{нач}) – начальная температура алюминия (°C);
• (\lambda) – удельная теплота плавления алюминия (Дж/кг).

Для алюминия:

• (c = 900 \text{ Дж/(кг·°C)});
• \(T_{пл} = 660 \text{ °C}\);
• (\lambda = 3,9 * 10^5 \text{ Дж/кг}\);
• (m = 150 \text{ г} = 0,15 \text{ кг}\);
• (T_{нач} = 60 \text{ °C}\).

Подставляем значения в формулу:

$$Q = 900 \text{ Дж/(кг·°C)} * 0,15 \text{ кг} * (660 \text{ °C} - 60 \text{ °C}) + 3,9 * 10^5 \text{ Дж/кг} * 0,15 \text{ кг}$$

$$Q = 900 * 0,15 * 600 + 390000 * 0,15 = 81000 + 58500 = 139500 \text{ Дж} = 139,5 \text{ кДж}$$.

Ответ: 139,5 кДж