Номер 847, страница 92 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

8 класс. Тепловые явления. 34. Агрегатные состояния вещества. Плавление и отвердевание кристаллических тел. График плавления и отвердевания кристаллических тел. Удельная теплота плавления - номер 847, страница 92.

Решение.

Дано:

Масса свинца, $m = 10$ кг

Начальная температура свинца, $t_1 = 27$ °C

Для решения задачи используются справочные данные для свинца:

Удельная теплоемкость свинца, $c = 130$ Дж/(кг·°C)

Температура плавления свинца, $t_{пл} = 327$ °C

Удельная теплота плавления свинца, $\lambda = 2,5 \cdot 10^4$ Дж/кг

Все данные представлены в системе СИ или в единицах, совместимых для расчета, поэтому перевод не требуется.

Найти:

Общее количество энергии, $\text{Q}$

Решение:

Чтобы расплавить свинец, взятый при температуре 27 °C, необходимо сначала нагреть его до температуры плавления, а затем сообщить ему количество теплоты, равное теплоте плавления. Таким образом, общее количество энергии $\text{Q}$ будет суммой энергии, затраченной на нагревание ($Q_1$), и энергии, затраченной на плавление ($Q_2$).

Общая формула: $Q = Q_1 + Q_2$.

1. Нагревание свинца.

Количество теплоты, необходимое для нагревания свинца от начальной температуры $t_1$ до температуры плавления $t_{пл}$, вычисляется по формуле:

$Q_1 = c \cdot m \cdot (t_{пл} - t_1)$

Подставим известные значения в формулу:

$Q_1 = 130 \frac{Дж}{кг \cdot °C} \cdot 10 \, кг \cdot (327 \, °C - 27 \, °C)$

$Q_1 = 130 \cdot 10 \cdot 300 \, Дж = 390000 \, Дж$

2. Плавление свинца.

Количество теплоты, необходимое для плавления свинца, уже нагретого до температуры плавления, вычисляется по формуле:

$Q_2 = \lambda \cdot m$

Подставим известные значения:

$Q_2 = 2,5 \cdot 10^4 \frac{Дж}{кг} \cdot 10 \, кг = 250000 \, Дж$

3. Общее количество энергии.

Сложим полученные значения, чтобы найти общие затраты энергии:

$Q = Q_1 + Q_2 = 390000 \, Дж + 250000 \, Дж = 640000 \, Дж$

Результат можно представить в более крупных единицах:

$640000 \, Дж = 640 \, кДж = 0,64 \, МДж$

Ответ: для расплавления свинца будет затрачено 640000 Дж (или 640 кДж) энергии.