Упражнение 12. 5. Какое количество теплоты требуется затратить, чтобы расплавить свинец массой 20 кг при температуре плавления? Сколько энергии понадобится для этого, если начальная температура свинца 27 °C?

Используем табличные значения для свинца: температура плавления \(t_\text{пл}=327\) °C, удельная теплота плавления \(\lambda=2.5\cdot10^4\) Дж/кг, удельная теплоёмкость \(c=130\) Дж/(кг·°C).

1. Свинец уже имеет температуру плавления.

Тогда теплота расходуется только на плавление:

\[Q_1=\lambda m=2.5\cdot10^4\cdot20=5.0\cdot10^5\text{ Дж}\]

2. Свинец сначала нагревают от 27 °C до температуры плавления.

Изменение температуры:

\[\Delta t=327-27=300\text{ °C}\]

Теплота на нагревание:

\[Q_2=cm\Delta t=130\cdot20\cdot300=7.8\cdot10^5\text{ Дж}\]

Общее количество теплоты:

\[Q=Q_1+Q_2=5.0\cdot10^5+7.8\cdot10^5=1.28\cdot10^6\text{ Дж}\]

Ответ: при температуре плавления — \(5.0\cdot10^5\) Дж; если начальная температура 27 °C — \(1.28\cdot10^6\) Дж.