Для решения этой задачи необходимо рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания свинца до температуры плавления, и количество теплоты, необходимое для плавления свинца.
-
Перевод единиц измерения:
Масса свинца: $$m = 350 \text{ г} = 0.35 \text{ кг}$$.
Удельная теплота плавления: $$λ = 25 \text{ кДж/кг} = 25000 \text{ Дж/кг}$$.
-
Расчет теплоты на нагревание:
Количество теплоты, необходимое для нагревания свинца от начальной температуры до температуры плавления, рассчитывается по формуле: $$Q_1 = mc(T_{\text{пл}} - T_{\text{нач}})$$, где:
- $$m$$ - масса свинца,
- $$c$$ - удельная теплоемкость свинца,
- $$T_{\text{пл}}$$ - температура плавления свинца,
- $$T_{\text{нач}}$$ - начальная температура свинца.
Подставим значения: $$Q_1 = 0.35 \text{ кг} \cdot 140 \text{ Дж/(кг} \cdot \text{°С)} \cdot (327 \text{ °С} - 27 \text{ °С}) = 0.35 \cdot 140 \cdot 300 = 14700 \text{ Дж}$$.
-
Расчет теплоты на плавление:
Количество теплоты, необходимое для плавления свинца, рассчитывается по формуле: $$Q_2 = mλ$$, где: $$λ$$ - удельная теплота плавления свинца.
Подставим значения: $$Q_2 = 0.35 \text{ кг} \cdot 25000 \text{ Дж/кг} = 8750 \text{ Дж}$$.
-
Расчет общей теплоты:
Общее количество теплоты, необходимое для нагревания и плавления свинца, равно сумме теплоты на нагревание и теплоты на плавление: $$Q = Q_1 + Q_2$$.
Подставим значения: $$Q = 14700 \text{ Дж} + 8750 \text{ Дж} = 23450 \text{ Дж}$$.
Ответ: Для нагревания и плавления куска свинца необходимо 23450 Дж энергии.