Global EE

Агрегатные… — Задание Физика 8 Класс №00049417

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Агрегатные Состояния Вещества

№2. Задание без номера

ID: 00049417

В мартеновской печи расплавили $2{,}5\text{ т}$ стального лома, взятого при температуре $25\ {}^\circ\text{С}$. Какое количество теплоты для этого потребовалось? Начертите примерный график нагревания и плавления стали.

Удельная теплоёмкость стали $500\ \dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{С}}$, температура плавления стали $1400\ {}^\circ\text{С}$, удельная теплота плавления стали $8\cdot 10^{4}\ \dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}}$.

В поле ответа запишите только число; график постройте для себя на черновике и сверьте с разбором.

Ответ дайте в ГДж ($1\text{ ГДж}=10^{9}\text{ Дж}$), округлив до десятых.

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

Холодный лом надо сначала довести до температуры плавления и только потом расплавить. Теплота идёт на эти два этапа, и каждый считается по своей формуле.

Переводим массу в килограммы: в тонне $1000$ кг, значит, $m=2{,}5\text{ т}=2500\text{ кг}$.

Нагревание: температура растёт от $25\ {}^\circ\text{С}$ до $1400\ {}^\circ\text{С}$, то есть на $1400-25=1375$ градусов. Теплота на нагрев:

$$Q_1=cm\Delta t=500\cdot 2500\cdot 1375=1\,718\,750\,000\text{ Дж}$$

Плавление: температура больше не растёт, работает удельная теплота плавления:

$$Q_2=\lambda m=80\,000\cdot 2500=200\,000\,000\text{ Дж}$$

Складываем этапы:

$$Q=Q_1+Q_2=1\,918\,750\,000\text{ Дж}\approx 1{,}9\text{ ГДж}$$

График: наклонный отрезок от $25\ {}^\circ\text{С}$ до $1400\ {}^\circ\text{С}$, затем горизонтальный на уровне $1400\ {}^\circ\text{С}$.

Прикинем по килограмму: нагрев $500\cdot 1375=687\,500$ Дж, плавление $80\,000$ Дж, вместе $767\,500$ Дж. На $2500$ кг это $1\,918\,750\,000$ Дж, то же самое. Заметь: у стали нагрев просит намного больше теплоты, чем само плавление.

Ответ

1,9
Другие задания по теме «Агрегатные Состояния Вещества» (8)