ID: 00010845
В начале процесса температура куска свинца массой 1 кг была равна 47 °C. Ему передали количество теплоты, равное 46,4 кДж. Температура плавления свинца равна 327 °C. Какова масса расплавившейся части свинца? Тепловыми потерями пренебречь.
Ответ приведите в килограммах.
Источник: ФИПИ
m = 1 кг, t_0 = 47\,°\text{C}, t_{\text{пл}} = 327\,°\text{C}, Q = 46\,400 Дж, c = 130 Дж/(кг·°C), \lambda = 2{,}5 \cdot 10^4 Дж/кг
m_{\text{расп}}
Процесс идёт в два этапа.
Этап 1 — нагрев всего свинца до температуры плавления:
Q_1 = cm\Delta t = cm(t_{\text{пл}} - t_0) = 130 \cdot 1 \cdot (327 - 47) = 130 \cdot 280 = 36\,400\ \text{Дж}
Этап 2 — плавление части свинца на оставшуюся энергию:
Q_2 = Q - Q_1 = 46\,400 - 36\,400 = 10\,000\ \text{Дж}
Масса расплавившейся части:
m_{\text{расп}} = \frac{Q_2}{\lambda} = \frac{10\,000}{2{,}5 \cdot 10^4} = 0{,}4\ \text{кг}
Таким образом, расплавилось 0{,}4 кг (400 г) свинца, остальные 0{,}6 кг остались твёрдыми.
0,4 кг