Железная гиря массой 5 кг остывает от 1127 °C до 327°C. Сколько свинца, взятого при температуре 27°C, можно расплавить за счёт теплоты, выделившейся при остывании железной гири?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи используем закон сохранения энергии: количество теплоты, выделившееся при остывании железной гири, должно равняться количеству теплоты, необходимому для плавления свинца.

Найдем количество выделившейся теплоты при остывании железной гири. Для этого воспользуемся формулой:

Q = mcΔT,

где Q - количество теплоты, m - масса железной гири, c - удельная теплоемкость железа, ΔT - изменение температуры.

Q = 5 кг 0,45 кДж/(кг°C) * (1127°C - 327°C) = 1764 кДж.

Теперь найдем количество теплоты, необходимое для плавления свинца. Для этого воспользуемся данными из таблицы физических свойств: теплота плавления свинца - 24,22 кДж/моль.

Определим количество моль свинца, которое можно расплавить:

n = Q / ΔH,

где n - количество моль свинца, ΔН - теплота плавления свинца.

n = 1764 кДж / 24,22 кДж/моль = 72,8 моль.

Теперь найдем массу свинца, которую можно расплавить:

m(Pb) = n * M,

где m(Pb) - масса свинца, M - молярная масса свинца.

m(Pb) = 72,8 моль * 207,2 г/моль = 15,1 кг.

Таким образом, можно расплавить 15,1 кг свинца за счет теплоты, выделившейся при остывании железной гири.