1. Для решения задачи о количестве теплоты, необходимом для нагревания и плавления олова, требуется знать массу олова и массу коробки, а также удельную теплоемкость олова и материала коробки, удельную теплоту плавления олова. Без этих данных невозможно точно рассчитать количество теплоты. Предположим, что нам известны все необходимые величины. Тогда решение будет выглядеть так:
* Нагрев олова и коробки от начальной температуры до температуры плавления олова (232°C):
$$Q_1 = (m_{олова} \cdot c_{олова} + m_{коробки} \cdot c_{коробки}) \cdot (T_{плавления} - T_{начальная})$$
где:
$$Q_1$$ – количество теплоты на нагрев,
$$m_{олова}$$ – масса олова,
$$c_{олова}$$ – удельная теплоемкость олова,
$$m_{коробки}$$ – масса коробки,
$$c_{коробки}$$ – удельная теплоемкость коробки,
$$T_{плавления} = 232 \text{ °C}$$ – температура плавления олова,
$$T_{начальная} = 32 \text{ °C}$$ – начальная температура.
* Плавление олова:
$$Q_2 = m_{олова} \cdot \lambda_{олова}$$
где:
$$Q_2$$ – количество теплоты на плавление,
$$\lambda_{олова}$$ – удельная теплота плавления олова.
* Общее количество теплоты:
$$Q = Q_1 + Q_2$$
2. Для решения задачи о количестве теплоты, необходимом для получения пара из льда, необходимо рассмотреть несколько этапов:
* Нагрев льда от -0°C до 0°C:
Так как температура льда указана 0°C, этот этап не требует затрат теплоты, поскольку лед уже находится при температуре плавления.
* Плавление льда при 0°C:
$$Q_1 = m \cdot \lambda$$
где:
$$Q_1$$ – количество теплоты на плавление льда,
$$m = 1 \text{ кг}$$ – масса льда (1л воды = 1 кг),
$$\lambda = 3.3 \times 10^5 \text{ Дж/кг}$$ – удельная теплота плавления льда.
$$Q_1 = 1 \cdot 3.3 \times 10^5 = 3.3 \times 10^5 \text{ Дж}$$
* Нагрев воды от 0°C до 100°C:
$$Q_2 = m \cdot c \cdot (T_{кипения} - T_{начальная})$$
где:
$$Q_2$$ – количество теплоты на нагрев воды,
$$c = 4200 \text{ Дж/(кг·°C)}$$ – удельная теплоемкость воды,
$$T_{кипения} = 100 \text{ °C}$$ – температура кипения воды,
$$T_{начальная} = 0 \text{ °C}$$ – начальная температура воды.
$$Q_2 = 1 \cdot 4200 \cdot (100 - 0) = 4.2 \times 10^5 \text{ Дж}$$
* Превращение воды в пар при 100°C:
$$Q_3 = m \cdot L$$
где:
$$Q_3$$ – количество теплоты на парообразование,
$$L = 2.3 \times 10^6 \text{ Дж/кг}$$ – удельная теплота парообразования воды.
$$Q_3 = 1 \cdot 2.3 \times 10^6 = 2.3 \times 10^6 \text{ Дж}$$
* Общее количество теплоты:
$$Q = Q_1 + Q_2 + Q_3$$
$$Q = 3.3 \times 10^5 + 4.2 \times 10^5 + 2.3 \times 10^6 = 3.05 \times 10^6 \text{ Дж}$$
* Общее количество теплоты для 100 кг:
$$Q_{100} = 100 \cdot 3.05 \times 10^6 = 3.05 \times 10^8 \text{ Дж}$$
Ответ:
1. Для расчета количества теплоты для нагревания и плавления олова необходимы дополнительные данные о массах и теплоемкостях. Общая формула приведена в решении.
2. Для получения 100 кг пара из льда при 0°C необходимо $$3.05 \times 10^8 \text{ Дж}$$ теплоты.