Номер 4, страница 100 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Контрольные работы. КР-2. Изменение агрегатных состояний вещества. Вариант 3 - номер 4, страница 100.

Условие.

4. Какое количество теплоты потребуется для плавления свинцового бруска массой 0,5 кг, взятого при температуре 27 °C?

Решение.

Дано:

Масса свинцового бруска, $m = 0,5$ кг

Начальная температура бруска, $t_1 = 27$ °C

Удельная теплоемкость свинца, $c = 130 \frac{Дж}{кг \cdot °C}$ (табличное значение)

Температура плавления свинца, $t_{пл} = 327$ °C (табличное значение)

Удельная теплота плавления свинца, $\lambda = 2,5 \cdot 10^4 \frac{Дж}{кг}$ (табличное значение)

Найти:

Общее количество теплоты, $\text{Q}$ - ?

Решение:

Чтобы расплавить свинцовый брусок, который находится при температуре ниже температуры плавления, необходимо сначала нагреть его до температуры плавления, а затем сообщить ему количество теплоты, равное теплоте плавления.

Таким образом, общее количество теплоты $\text{Q}$ складывается из двух частей:

1. Количество теплоты $Q_1$, необходимое для нагревания свинца от начальной температуры $t_1$ до температуры плавления $t_{пл}$.

2. Количество теплоты $Q_2$, необходимое для плавления свинца при температуре плавления.

Общая формула: $Q = Q_1 + Q_2$.

Количество теплоты для нагревания рассчитывается по формуле:

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

Количество теплоты для плавления рассчитывается по формуле:

$Q_2 = \lambda \cdot m$

Подставим числовые значения и произведем расчеты.

Рассчитаем количество теплоты для нагревания:

$Q_1 = 130 \frac{Дж}{кг \cdot °C} \cdot 0,5 \, кг \cdot (327 \, °C - 27 \, °C) = 130 \cdot 0,5 \cdot 300 = 19500$ Дж

Рассчитаем количество теплоты для плавления:

$Q_2 = 2,5 \cdot 10^4 \frac{Дж}{кг} \cdot 0,5 \, кг = 25000 \cdot 0,5 = 12500$ Дж

Теперь найдем общее количество теплоты, необходимое для всего процесса:

$Q = Q_1 + Q_2 = 19500 \, Дж + 12500 \, Дж = 32000$ Дж

Результат можно выразить в килоджоулях (кДж):

$32000 \, Дж = 32$ кДж

Ответ: для плавления свинцового бруска потребуется 32000 Дж (или 32 кДж) теплоты.