Сколько тепла нужно передать алюминиевому бруску весом 500 г, взятому при температуре плавления, чтобы он полностью

Искрящаяся_Фея_9770

65

Чтобы решить данную задачу, нам понадобится знать температуру плавления алюминия и его удельную теплоту плавления.

Температура плавления алюминия составляет примерно 660 градусов по Цельсию. Удельная теплота плавления – это количество теплоты, необходимое для плавления единицы массы материала без изменения его температуры. Для алюминия удельная теплота плавления составляет около 397 Дж/г.

Теперь, используя эти данные, можем рассчитать количество теплоты, необходимое для полного расплавления алюминиевого бруска массой 500 г.

1. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева алюминиевого бруска до температуры плавления. Для этого используем формулу:

\( Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \),

где \( Q_1 \) - количество теплоты, \( m \) - масса бруска, \( c \) - удельная теплоемкость алюминия, \( \Delta T \) - изменение температуры.

Учитывая, что начальная температура бруска равна комнатной температуре 20 градусов по Цельсию, а температура плавления алюминия составляет 660 градусов, то \( \Delta T = 660 - 20 = 640 \) градусов.

Теперь подставим значения в формулу:

\( Q_1 = 500 \, \text{г} \cdot 0,897 \, \text{Дж/г}^\circ \text{C} \cdot 640 \, \text{градусов} \),

\( Q_1 = 287,36 \, \text{кДж} \).

2. Теперь рассчитаем количество теплоты, необходимое для плавления расплава. Для этого умножим массу бруска на удельную теплоту плавления:

\( Q_2 = m \cdot L \),

где \( Q_2 \) - количество теплоты для плавления, \( m \) - масса бруска, \( L \) - удельная теплота плавления алюминия.

Подставим значения в формулу:

\( Q_2 = 500 \, \text{г} \cdot 397 \, \text{Дж/г} \),

\( Q_2 = 198,5 \, \text{кДж} \).

3. Наконец, найдём общее количество теплоты, необходимое для полного расплавления бруска, сложив результаты:

\( Q_{\text{общее}} = Q_1 + Q_2 = 287,36 \, \text{кДж} + 198,5 \, \text{кДж} \),

\( Q_{\text{общее}} = 485,86 \, \text{кДж} \).

Таким образом, чтобы полностью расплавить алюминиевый брусок массой 500 г при его температуре плавления, нужно передать ему примерно 485,86 кДж тепла.