Вопрос:

76. На рисунке 16 представлен график зависимости температуры от времени нагревания свинцового бруска массой 4 кг. Какое количество теплоты получил свинец за 15 мин нагревания?

Ответ:

Решение:

По графику видно, что свинец нагревался до температуры плавления, а затем плавился. Следовательно, общее количество теплоты, полученное свинцом, состоит из двух частей: теплоты, необходимой для нагревания свинца до температуры плавления, и теплоты, необходимой для плавления свинца.

  1. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания свинца от начальной температуры $$t_1 = 27 \, \text{°C}$$ до температуры плавления $$t_{\text{пл}} = 327 \, \text{°C}$$. Удельная теплоемкость свинца $$c = 140 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$$, масса свинца $$m = 4 \, \text{кг}$$. $$Q_1 = mc(t_{\text{пл}} - t_1)$$ $$Q_1 = 4 \, \text{кг} \cdot 140 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot (327 \, \text{°C} - 27 \, \text{°C})$$ $$Q_1 = 4 \cdot 140 \cdot 300 \, \text{Дж} = 168000 \, \text{Дж} = 168 \, \text{кДж}$$
  2. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для плавления свинца при температуре плавления. Удельная теплота плавления свинца $$\lambda = 0.25 \cdot 10^5 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$$. $$Q_2 = m\lambda$$ $$Q_2 = 4 \, \text{кг} \cdot 0.25 \cdot 10^5 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} = 10^6 \, \text{Дж} = 1000 \, \text{кДж}$$
  3. Общее количество теплоты, полученное свинцом, равно сумме $$Q_1$$ и $$Q_2$$. $$Q = Q_1 + Q_2$$ $$Q = 168 \, \text{кДж} + 1000 \, \text{кДж} = 1168 \, \text{кДж}$$

Ответ: Свинец получил 1168 кДж теплоты.

Смотреть решения всех заданий с листа
Подать жалобу Правообладателю

Похожие