В мартеновской печи расплавили 2,5 т стального лома, взятого при температуре 25 °C. Какое количество теплоты для этого потребовалось? Начертите примерный график нагревания и плавления стали.

Для расчёта используем табличные значения: удельная теплоёмкость стали c = 500 Дж/(кг·°C), температура плавления t_пл = 1400 °C, удельная теплота плавления λ = 84 кДж/кг.

Дано: m = 2,5 т = 2500 кг; t₀ = 25 °C.

Сначала найдём теплоту для нагревания стали до температуры плавления:

Q₁ = cm(t_пл − t₀) = 500 · 2500 · (1400 − 25) = 1 718 750 000 Дж.

Затем найдём теплоту для плавления стали:

Q₂ = λm = 84 000 · 2500 = 210 000 000 Дж.

Общее количество теплоты:

Q = Q₁ + Q₂ = 1 928 750 000 Дж ≈ 1,93 · 10⁹ Дж.

На графике сначала температура растёт от 25 °C до 1400 °C, а во время плавления остаётся постоянной.

Ответ: потребовалось примерно 1,93 · 10⁹ Дж теплоты.