Сколько тепла требуется, чтобы расплавить 0,5 кг кислорода при температуре плавления -219 °C? Удельная теплота

Давайте разберем эти задачи по очереди.

Задача 1: Сколько тепла требуется, чтобы расплавить 0,5 кг кислорода при температуре плавления -219 °C?

У нас есть масса кислорода и его удельная теплота плавления. Чтобы определить количество тепла, требуемого для плавления кислорода, мы можем использовать следующую формулу:

\[
Q = m \cdot Q_{\text{пл}}
\]

где \(Q\) - количество тепла, \(m\) - масса вещества, \(Q_{\text{пл}}\) - удельная теплота плавления.

Подставим известные значения:

\(m = 0,5 \, \text{кг}\) (масса кислорода)
\(Q_{\text{пл}} = 0,14 \times 10^5 \, \text{Дж/кг}\) (удельная теплота плавления кислорода)

Теперь рассчитаем количество тепла:

\[
Q = 0,5 \, \text{кг} \times 0,14 \times 10^5 \, \text{Дж/кг} = 0,07 \times 10^5 \, \text{Дж}
\]

Ответ: Чтобы расплавить 0,5 кг кислорода при температуре плавления -219 °C, требуется 0,07×10^5 Дж тепла.

Задача 2: Определите массу меди, если требуется 131 кДж тепла для плавления.

Аналогично предыдущей задаче, мы можем использовать формулу для расчета количества тепла:

\[
Q = m \cdot Q_{\text{пл}}
\]

Но на этот раз у нас дано количество тепла, и мы хотим найти массу меди. Мы можем перестроить формулу:

\[
m = \frac{Q}{Q_{\text{пл}}}
\]

Подставим известные значения:

\(Q = 131 \, \text{кДж}\) (количество тепла)
\(Q_{\text{пл}} = 2,1 \times 10^5 \, \text{Дж/кг}\) (удельная теплота плавления меди)

Теперь рассчитаем массу меди:

\[
m = \frac{131 \times 10^3 \, \text{Дж}}{2,1 \times 10^5 \, \text{Дж/кг}} = 0,623 \, \text{кг}
\]

Ответ: Масса меди, если требуется 131 кДж тепла для плавления, составляет 0,623 кг.

Задача 3: Как изменяется внутренняя энергия стали массой 5 кг во время кристаллизации?

Внутренняя энергия вещества может изменяться во время фазовых переходов, таких как плавление или кристаллизация. При кристаллизации энергия выделяется.

Формула для расчета количества тепла, выделяющегося или поглощаемого при фазовом переходе, выглядит следующим образом:

\[
Q = m \cdot Q_{\text{пл}}
\]

где \(Q\) - количество тепла (изменение внутренней энергии), \(m\) - масса вещества, \(Q_{\text{пл}}\) - удельная теплота плавления или кристаллизации.

В данном случае мы хотим узнать, как изменяется внутренняя энергия стали массой 5 кг во время кристаллизации. Предположим, что кристаллизация происходит при постоянной температуре, и удельная теплота кристаллизации стали такая же, как и удельная теплота плавления.

Подставим известные значения:

\(m = 5 \, \text{кг}\) (масса стали)
\(Q_{\text{пл}} = 0,84 \times 10^5 \, \text{Дж/кг}\) (удельная теплота плавления стали)

Теперь рассчитаем изменение внутренней энергии:

\[
Q = 5 \, \text{кг} \times 0,84 \times 10^5 \, \text{Дж/кг} = 4,2 \times 10^5 \, \text{Дж}
\]

Ответ: Внутренняя энергия стали массой 5 кг изменяется на 4,2×10^5 Дж во время кристаллизации.

Теперь у нас есть ответы на все три задачи.