Какое количество теплоты потребуется для плавления 500 г алюминия, взятого при температуре 20 с?

Кратко составим условие и вопрос задачи m (масса) = 500 г.=0,5 кг. С (удельная теплоемкость) = 920 Дж / (кг·°С). t1 (начальная температура) = 20 °С. t2 (конечная температура, температура плавления) = 658°С. λ (удельная теплота плавления) = 390000 Дж/кг. Q1-? Дж. Составим формулу

В задаче просят найти количество теплоты, которое потребуется для плавления алюминия. Температура плавления алюминия равна 658°С, а у нас алюминий нагрет только до 20°С. Значит, прежде чем алюминий расплавить, его надо нагреть до температуры плавления.

Формула, по которой вычисляется количество теплоты, выделяемой при нагревании:

Q=Cm (t2-t1).

Формула, по которой вычисляется количество теплоты, выделяемой при плавлении:

Q=λm.

Следовательно, чтобы найти количество теплоты, выделившейся при нагревании и плавлении (Q1), надо сложить две теплоты, выделившихся в каждом из этой случаев.

Конечной формулой будет:

Q1=Сm (t2-t1) + λm.

Выносим m за скобки, и теперь формула имеет вид:

Q1=m (C (t2-t1) + λ). Вычислим количество теплоты, подставив значения в формулу

Q1=0,5 кг· (920 Дж/кг· (658°С-20°С) + 390000 Дж/кг) = 488480 Дж=488,5 кДж.

Для плавления алюминия потребуется 488,5 кДж.

Ответ: Q1=488,5 кДж.

Q = Q1 + Q2.

Q1 = C * m * (tк - tн), где C - удельная теплоемкость алюминия (С = 920 Дж / (К*кг)), m - масса алюминия (m = 500 г = 0,5 кг), tк - температура плавления (tк = 660 ºС), tн - начальная температура (tн = 20 ºС).

Q2 = λ * m, где λ - удельная теплота плавления (λ = 3,9 * 105 Дж/кг).

Q = Q1 + Q2 = C * m * (tк - tн) + λ * m = 920 * 0,5 * (660 - 20) + 3,9 * 105 * 0,5 = 294400 + 195000 = 489400 Дж = 489,4 кДж.

Ответ: Для плавления алюминия необходимо 489,4 кДж теплоты.