Какое количество теплоты потребуется для расплавления бруска олова массой 2кг,температурой 12 градусов?

Для того чтобы определить количество теплоты, необходимое для расплавления бруска олова, нужно учесть два этапа: нагревание олова до температуры плавления и непосредственно процесс плавления.

1. Нагревание олова до температуры плавления:

   • Начальная температура олова: $t_1={12}^{\circ }C$.
   • Температура плавления олова: $t_2={231.9}^{\circ }C$.

   Формула для расчета количества теплоты, необходимой для нагрева, следующая:

   $Q_1=mc\mathrm{\Delta }t$

   где:

   • $m=2$ кг — масса олова,
   • $c\approx 230$ Дж/$кг·°C$ — удельная теплоемкость олова,
   • $\mathrm{\Delta }t=t_2-t_1={231.9}^{\circ }C-{12}^{\circ }C={219.9}^{\circ }C$.

   Подставляя значения, получаем:

   $Q_1=2\times 230\times 219.9=101154\text{ Дж}$

2. Плавление олова:

   Удельная теплота плавления олова — это количество теплоты, необходимое для превращения 1 кг олова из твердого в жидкое состояние при температуре плавления, и она составляет приблизительно $\lambda =60,000$ Дж/кг.

   Формула для количества теплоты, необходимой для плавления:

   $Q_2=m\lambda$

   Подставляя значения, получаем:

   $Q_2=2\times 60,000=120,000\text{ Дж}$

3. Общее количество теплоты:

   Суммируем количество теплоты для нагревания и плавления:

   $Q_{\text{total}}=Q_1+Q_2=101154+120000=221154\text{ Дж}$

Таким образом, для расплавления бруска олова массой 2 кг, нагретого с 12°C до полной плавки, потребуется $221154$ Джоулей тепла.

Для расплавления бруска олова массой 2 кг при температуре 12 градусов Цельсия необходимо учитывать теплоту плавления олова, которая составляет около 7,3 кДж/г.

Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагрева олова до точки плавления. Для этого воспользуемся формулой: Q1 = m c ΔT, где m - масса олова $2кг$, c - удельная теплоемкость олова $0,23кДж/(кг\ast °C$), ΔT - изменение температуры $12°C$.

Q1 = 2 кг 0,23 кДж/(кг°C) * 12 °C = 5,52 кДж.

Далее найдем количество теплоты, необходимое для расплавления олова: Q2 = m * L, где L - теплота плавления олова $7,3кДж/г$.

Q2 = 2 кг * 7,3 кДж/г = 14,6 кДж.

Таким образом, общее количество теплоты, необходимое для расплавления бруска олова массой 2 кг при температуре 12 градусов Цельсия, составляет: Q = Q1 + Q2 = 5,52 кДж + 14,6 кДж = 20,12 кДж.

Итак, для расплавления бруска олова потребуется 20,12 кДж теплоты.