Сколько теплоты было передано медному бруску, массой 0,4 кг, когда его нагрели от 20℃ до температуры плавления, а затем

Artemovich

25

Для решения этой задачи мы воспользуемся формулой для расчета теплоты:

\[Q = mc\Delta T\]

где \(Q\) - теплота, \(m\) - масса, \(c\) - удельная теплоемкость, а \(\Delta T\) - изменение температуры.

Сначала нам нужно рассчитать количество теплоты, переданное медному бруску при нагревании от 20℃ до температуры плавления. Для этого мы будем использовать удельную теплоемкость меди (\(c_{\text{меди}}\)), которая составляет примерно 386 J/(kg·°C).

\(\Delta T = \text{температура плавления} - 20℃ = 1083℃ - 20℃ = 1063℃\)

Теперь мы можем рассчитать теплоту (\(Q_{\text{нагрев}}\)), переданную при нагревании:

\[Q_{\text{нагрев}} = mc_{\text{меди}}\Delta T\]

\[Q_{\text{нагрев}} = 0.4 \, \text{кг} \times 386 \, \text{J/(кг·°C)} \times 1063 \, \text{°C}\]

\[Q_{\text{нагрев}} = 168521.6 \, \text{Дж}\]

Следующий шаг - расчет количества теплоты, необходимого для полного расплавления меди. Для этого мы будем использовать удельную теплоту плавления меди (\(L_{\text{плавления}}\)), которая составляет примерно 209 J/g.

Так как масса медного бруска составляет 0.4 кг, нам нужно рассчитать количество теплоты для 400 граммов меди:

\[Q_{\text{плавление}} = mL_{\text{плавления}}\]

\[Q_{\text{плавление}} = 0.4 \, \text{кг} \times 209 \, \text{Дж/г} \times 1000 \, \text{г}\]

\[Q_{\text{плавление}} = 83600 \, \text{Дж}\]

Наконец, чтобы найти общее количество теплоты, переданное медному бруску при нагревании и полном расплавлении, мы суммируем значения \(Q_{\text{нагрев}}\) и \(Q_{\text{плавление}}\):

\[Q_{\text{общая}} = Q_{\text{нагрев}} + Q_{\text{плавление}}\]

\[Q_{\text{общая}} = 168521.6 \, \text{Дж} + 83600 \, \text{Дж}\]

\[Q_{\text{общая}} = 252121.6 \, \text{Дж}\]

Таким образом, общее количество теплоты, переданное медному бруску при нагревании от 20℃ до температуры плавления и последующем полном расплавлении, составляет 252121.6 Дж.