Какое Q требуется для плавления стальной детали массой 500 г, имеющей начальную температуру 20º С? (удельная теплоемкость стали с=500 Дж/кгº С, удельная теплота плавления 82 кДж/кг, а температура плавления стали 1420 º С)

Чтобы найти, какое количество теплоты Q требуется для плавления стальной детали массой m = 500 г = 0,5 кг, имеющей начальную температуру t₀ = 20 ºС, воспользуемся формулой: Q = Q₀ + Q₁, где Q₀ - количество теплоты необходимое для нагревания стальной детали от начальной температуры t₀ до температуры плавления t, Q₁ - количество теплоты необходимое для её плавления. Так как Q₀ = с ∙ m ∙ (t - t₀), где с - удельную теплоёмкость стали, а Q₁ = λ ∙ m, где λ - удельная теплота плавления стали, то:

Q = m ∙ (с ∙ (t - t₀) + λ).

Известно, что удельная теплоемкость стали с = 500 Дж / (кг ∙ ºС), удельная теплота плавления λ = 82 кДж/кг = 82000 Дж/кг, а температура плавления стали t = 1420 ºС. Получаем:

Q = 0,5 кг ∙ (500 Дж / (кг ∙ ºС) ∙ (1420 ºС - 20 ºС) + 82000 Дж/кг);

Q = 391000 Дж = 391 кДж.

Ответ: для плавления стальной детали требуется 391 кДж.