Какой объем тепла требуется для нагревания бруска цинка массой 150 г от 0 ⁰С до температуры плавления, учитывая

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать формулу для расчета тепла:

\[Q = mc\Delta T\]

где:
Q - требуемый объем тепла
m - масса цинка
c - удельная теплоемкость цинка
\(\Delta T\) - изменение температуры

Сначала мы можем вычислить \(\Delta T\) - изменение температуры. У нас есть начальная температура 0°C и температура плавления цинка. Поскольку температура плавления цинка составляет приблизительно 420°C, мы можем записать:

\(\Delta T = 420°C - 0°C = 420°C\)

Теперь мы можем рассчитать требуемый объем тепла. Мы знаем массу цинка - 150 г, и удельная теплоемкость цинка - 380 Дж/(кг·⁰С). Однако, обратите внимание, что у нас дана масса в граммах, а удельная теплоемкость выражена для кг. Поэтому нам нужно преобразовать массу в килограммы:

\(m = 150 г = 0.15 кг\)

Теперь мы можем подставить значения в формулу для расчета требуемого объема тепла:

\[Q = mc\Delta T\]

\[Q = 0.15 кг \times 380 Дж/(кг·⁰С) \times 420°C\]

\[Q = 0.15 кг \times 380 Дж/(кг·⁰С) \times 420°C\]

\[Q = 22 890 Дж\]

Таким образом, для нагревания бруска цинка массой 150 г от 0°C до температуры плавления требуется 22 890 Дж тепла.

Чтобы рассчитать молярную теплоемкость цинка, мы должны использовать мольную массу цинка. Молярная масса цинка равна приблизительно 65.38 г/моль (источник: Periodic Table). Теперь мы можем воспользоваться формулой:

\[C = \frac{Q}{n\Delta T}\]

где:
C - молярная теплоемкость
Q - требуемый объем тепла, который мы рассчитали ранее
n - количество вещества цинка
\(\Delta T\) - изменение температуры

Мы знаем массу цинка - 150 г, а молярная масса цинка составляет 65.38 г/моль. Используя эти значения, мы можем рассчитать количество вещества цинка:

\(n = \frac{m}{M}\)

\(n = \frac{0.15 кг}{65.38 г/моль}\)

\(n = 0.002295 моль\)

Теперь мы можем подставить значения в формулу молярной теплоемкости и вычислить ее:

\[C = \frac{Q}{n\Delta T}\]

\[C = \frac{22 890 Дж}{0.002295 моль \times 420°C}\]

\[C \approx 116.924 Дж/(моль·⁰С)\]

Таким образом, молярная теплоемкость цинка составляет приблизительно 116.924 Дж/(моль·⁰С).