Сколько теплоты перешло куску свинца, если часть свинца, весом 400 г, расплавилась?

Для решения данной задачи, нам необходимо учесть несколько факторов. Во-первых, нам понадобится узнать количество теплоты, необходимое для плавления свинца. Назовем эту величину Q1. Затем нам нужно выяснить теплоту, которую поглощает сам свинец при плавлении. Обозначим эту величину Q2. И, наконец, искомая теплота, которая перешла куску свинца при его расплавлении, будет равна разности этих двух величин - Q = Q1 - Q2.

Для начала посмотрим на первую величину, необходимую для плавления свинца. Когда твердое вещество плавится, оно поглощает количество теплоты, называемое теплотой плавления. Для свинца это значение равно 24,5 кДж/кг.

Чтобы узнать, сколько теплоты требуется для плавления 400 г свинца, мы умножим количество грамм на теплоту плавления в кГ - 0,0245 кДж/г:
Q1 = масса * теплота плавления = 0,4 кг * 0,0245 кДж/г = 9,8 кДж.

Теперь перейдем ко второй величине - теплоте, которую поглощает свинец при плавлении. В данной задаче у нас нет информации о температуре плавления свинца или о начальной и конечной температурах, поэтому мы будем считать, что плавление происходит при постоянной температуре. Следовательно, теплота, поглощенная свинцом, будет равна изменению его внутренней энергии.

Для расчета изменения внутренней энергии мы можем использовать формулу:
Q2 = масса * удельная теплоемкость * изменение температуры.

Удельная теплоемкость свинца составляет около 0,13 кДж/(кг·°C). Предположим, что свинец плавится при температуре плавления, равной 327°C. Пусть начальная температура равна 25°C, а конечная температура - температуре плавления. Тогда изменение температуры будет равно 327°C - 25°C = 302°C.

Теперь мы можем рассчитать вторую величину:
Q2 = масса * удельная теплоемкость * изменение температуры = 0,4 кг * 0,13 кДж/(кг·°C) * 302°C = 15,56 кДж.

Наконец, найдем искомую величину Q, вычтем величину Q2 из Q1:
Q = Q1 - Q2 = 9,8 кДж - 15,56 кДж ≈ -5,76 кДж.

Итак, результат составляет около -5,76 кДж. Отрицательный знак указывает на то, что в данной ситуации прошла потеря теплоты, так как свинец остывал во время плавления. Это означает, что окружающая среда поглотила часть теплоты от куска свинца при его расплавлении.