Скільки тепла потрібно витратити, щоб розтопити 500 грамів свинцю, який має початкову температуру 27 градусів?

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся данные о теплоемкости свинца и о его плавлении. Теплоемкость показывает, сколько тепла нужно передать материалу, чтобы его температура увеличилась на единицу градуса. Для свинца значение теплоемкости составляет около 0,128 Дж/град.

Также нам понадобится информация о количестве тепла, необходимого для плавления свинца. Для этого нужно знать теплоту плавления свинца, которая равна примерно 24,5 Дж/г.

Теперь мы можем приступить к решению задачи.

Шаг 1: Расчитаем количество тепла, необходимого для разогрева свинца до точки плавления.

Для этого нам нужно узнать разницу между начальной температурой (27 градусов) и температурой плавления свинца (около 327 градусов, но нам эта информация не нужна).

\(\Delta T = T_{плавления} - T_{начальная}\)

\(\Delta T = 327 - 27 = 300\) (градусов)

Теперь мы можем использовать формулу для расчета количества тепла для разогрева материала:

\(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\)

где \(Q\) - количество тепла, \(m\) - масса свинца, \(c\) - теплоемкость свинца, \(\Delta T\) - разница температур.

Подставим значения в формулу:

\(Q = 500 \cdot 0,128 \cdot 300\)

\(Q = 19 200\) (Дж)

Таким образом, нам потребуется 19 200 Дж тепла, чтобы разогреть свинец до точки плавления.

Шаг 2: Рассчитаем количество тепла, необходимого для плавления свинца.

Для этого мы умножим массу свинца на теплоту плавления:

\(Q = m \cdot H\)

где \(Q\) - количество тепла, \(m\) - масса свинца, \(H\) - теплота плавления.

Подставим значения в формулу:

\(Q = 500 \cdot 24,5 \)

\(Q = 12 250\) (Дж)

Таким образом, нам потребуется дополнительно 12 250 Дж тепла, чтобы плавить свинец.

Шаг 3: Найдем общее количество тепла, необходимого для полного розплавления свинца.

Для этого мы сложим количество тепла для разогрева свинца и количество теплa, необходимого для плавления:

\(Q_{общее} = Q_{разогрев} + Q_{плавление}\)

\(Q_{общее} = 19 200 + 12 250\)

\(Q_{общее} = 31 450\) (Дж)

Таким образом, нам потребуется 31 450 Дж тепла, чтобы полностью растопить 500 грамм свинца, начиная с его начальной температуры 27 градусов.