Сколько энергии потребуется для плавления медной пластины размером 20*10*5 см, взятой при температуре 25°С?
Ответы
Дано:
V = 20 * 10 * 5 см.³
t₁ = 25°C
t₂ = 1085°C
c = 400 Дж/кг.°C
λ = 213 * 10³ Дж/кг.
ρ = 8900 кг/м.³
Найти:
Q - ?
СИ:
V = 0,001 м.³
Решение:
Сначала нагреем пластину до температуры плавления:
Q₁ = cm(t₂ - t₁) = cρV(t₂ - t₁)
Q₁ = 400 * 8900 * 0,001 (1085 - 25) = 400 * 8,9 * 1060 = 3 773,6 * 10³ Дж.
Теперь, когда пластина достигла температуры плавления, температура перестанет изменяться, пока процесс плавления не завершится. Найдем количество теплоты, необходимое для плавления меди, взятой при температуре плавления:
Q₂ = λm
Q₂ = 213 * 10³ * 0,001 = 213 Дж.
Так как нам нужно узнать сколько энергии мы затратили для плавления пластины при температуре 25°С, складываем количество теплоты затраченное для нагревания пластины и количество теплоты затраченное для плавления медной пластины:
Q = Q₁ + Q₂
Q = 3 773,6 * 10³ + 213 = 3 773 813 Дж. = 3,773 813 МДж.