Сколько теплоты требуется для плавления 200 г цинка, начиная с температуры 20 °C, если он находится в медном сосуде

Сколько теплоты требуется для плавления 200 г цинка, начиная с температуры 20 °C, если он находится в медном сосуде массой 0.5 кг? Удельная теплота плавления цинка составляет 1.2 * 10^5 дж/кг.
Svetlyachok_V_Lesu

Svetlyachok_V_Lesu

Для решения данной задачи нам понадобится использовать формулу для расчета теплоты плавления:

Q=mL

Где:
Q - количество теплоты, требующейся для плавления вещества (дж)
m - масса вещества (кг)
L - удельная теплота плавления (дж/кг)

Дано:
mцинка=200г=0.2кг
mмеди=0.5кг
Lцинка=1.2×105Дж/кг

Первым шагом мы должны рассчитать количество теплоты, требующейся для плавления цинка. Для этого подставим известные значения в формулу:

Qцинка=mцинкаLцинка

Qцинка=0.2кг(1.2×105Дж/кг)

Qцинка=2.4×104Дж

Далее мы должны посчитать количество теплоты, которое поглощает медный сосуд. Объемная емкость теплоты металлического сосуда можно рассчитать по формуле:

Qсосуда=mсосудаcмедиΔT

Где:
mсосуда - масса сосуда (кг)
cмеди - удельная теплоемкость меди (Дж/кг°C)
ΔT - изменение температуры (°C)

Для расчета количества поглощаемой теплоты, нам необходимо узнать изменение температуры, поскольку у нас изначально есть только начальная температура цинка и неизвестная конечная температура цинка после плавления.

В данной задаче предположим, что цинк полностью плавится и достигает температуры плавления (419 °C). Тогда изменение температуры будет:

ΔT=TконечнаяTначальная=419°C20°C=399°C

Теперь можем рассчитать количество поглощаемой теплоты сосудом:

Qсосуда=mсосудаcмедиΔT

Qсосуда=0.5кгcмеди399°C

Теперь, чтобы определить общее количество теплоты, необходимое для плавления цинка вместе с поглощаемым сосудом, нам нужно сложить два значения:

Qобщее=Qцинка+Qсосуда

Qобщее=2.4×104Дж+Qсосуда

Окончательный ответ будет зависеть от того, какое значение удельной теплоемкости меди cмеди мы используем. Для наших расчетов возьмем значение cмеди=398Дж/кг°C:

Qсосуда=0.5кг398Дж/кг°C399°C

Qсосуда=7.97×104Дж

Теперь мы можем рассчитать общее количество теплоты:

Qобщее=2.4×104Дж+7.97×104Дж

Qобщее=1.197×105Дж

Таким образом, для плавления 200 г цинка, начиная с температуры 20 °C, и находясь в медном сосуде массой 0.5 кг, требуется приблизительно 119 700 Дж теплоты.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello