Сколько энергии требуется для плавления алюминиевой заготовки весом 200 грамм, при условии, что ее начальная

Александровна

51

Чтобы решить эту задачу, мы будем использовать формулу для расчета количества теплоты, необходимого для плавления вещества. Формула выглядит следующим образом:

$$Q=m\cdot C\cdot \mathrm{\Delta }T,$$

где:
- $Q$ - количество теплоты (энергия), выраженное в жулях (Дж),
- $m$ - масса вещества, выраженная в килограммах (кг),
- $C$ - удельная теплоемкость вещества, выраженная в жулях на килограмм на градус Цельсия (Дж/кг·°C),
- $\mathrm{\Delta }T$ - изменение температуры вещества, выраженное в градусах Цельсия (°C).

Для алюминия значение удельной теплоемкости ($C$) составляет около 897 жулей на килограмм на градус Цельсия (Дж/кг·°C).

Теперь подставим известные значения в формулу:

$$Q=0.2\text{кг}\cdot 897\text{Дж/кг·°C}\cdot \mathrm{\Delta }T.$$

Мы знаем, что начальная температура составляет 648 градусов Цельсия, а при плавлении температура остается постоянной до момента полного плавления (660,3 градусов Цельсия). Таким образом, $\mathrm{\Delta }T$ равно разности между финальной и начальной температурами:

$$\mathrm{\Delta }T=660.3\text{°C}-648\text{°C}.$$

Вычислим эту разницу:

$$\mathrm{\Delta }T=12.3\text{°C}.$$

Теперь можем рассчитать количество теплоты, необходимое для плавления заданной алюминиевой заготовки:

$$Q=0.2\text{кг}\cdot 897\text{Дж/кг·°C}\cdot 12.3\text{°C}.$$

После проведения арифметических вычислений получим:

$$Q\approx 2211\text{Дж}.$$

Таким образом, для плавления алюминиевой заготовки массой 200 грамм и начальной температурой 648 градусов Цельсия требуется примерно 2211 Дж энергии.