3* Сколько энергии (теплоты) приобретёт при плавлении брусок цинка массой 500г, взятый при температуре 20 °С. (Таблица на стр. 45)

Для решения задачи необходимо знать удельную теплоёмкость цинка и удельную теплоту плавления цинка. Удельная теплоёмкость цинка равна 380 Дж/(кг × °С), удельная теплота плавления цинка равна 1,13 × 10⁵ Дж/кг. Температура плавления цинка равна 420 °С.

Количество теплоты, необходимое для нагревания цинка до температуры плавления, можно рассчитать по формуле:

$$Q = mc(t_2 - t_1)$$, где:

• Q – количество теплоты, Дж;
• m – масса цинка, кг;
• c – удельная теплоёмкость цинка, Дж/(кг × °С);
• t₂ – конечная температура, °С;
• t₁ – начальная температура, °С.

Подставим значения в формулу:

$$Q_{нагревания} = 0,5 \text{ кг} \cdot 380 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°С}} \cdot (420 \text{ °С} - 20 \text{ °С}) = 0,5 \text{ кг} \cdot 380 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°С}} \cdot 400 \text{ °С} = 76000 \text{ Дж}$$

Количество теплоты, необходимое для плавления цинка, можно рассчитать по формуле:

$$Q = \lambda m$$, где:

• Q – количество теплоты, Дж;
• λ – удельная теплота плавления цинка, Дж/кг;
• m – масса цинка, кг.

Подставим значения в формулу:

$$Q_{плавления} = 1,13 \cdot 10^5 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 0,5 \text{ кг} = 56500 \text{ Дж}$$

Рассчитаем общее количество теплоты, необходимое для нагревания и плавления цинка:

$$Q_{общее} = Q_{нагревания} + Q_{плавления} = 76000 \text{ Дж} + 56500 \text{ Дж} = 132500 \text{ Дж} = 132,5 \text{ кДж}$$

Ответ: 132,5 кДж