Сколько энергии требуется затратить, чтобы расплавить свинец массой 20 кг при температуре плавления? Сколько энергии понадобится для этого процесса, если начальная температура свинца 27 °С?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расплавления свинца массой 20 кг при температуре плавления (327,5 °C) нужно затратить энергию на переход вещества из твердого в жидкое состояние. Эта энергия называется теплотой плавления.

Теплота плавления свинца составляет 23,03 кДж/моль или 24,5 кДж/кг. Учитывая массу 20 кг, общее количество энергии, необходимое для расплавления свинца, можно рассчитать следующим образом:

Энергия = масса теплота плавления
Энергия = 20 кг 24,5 кДж/кг = 490 кДж

Теперь рассмотрим вторую часть вопроса. Для этого нам нужно учесть дополнительную энергию, которая потребуется для нагрева свинца с начальной температуры 27 °C до температуры плавления 327,5 °C. Для этого используем удельную теплоемкость материала.

Удельная теплоемкость свинца составляет 0,129 Дж/(г·°C). Для расчета общего количества энергии, необходимого для нагрева металла до температуры плавления, воспользуемся следующей формулой:

Энергия = масса удельная теплоемкость изменения в температуре
Энергия = 20 кг 1000 г/кг 0,129 Дж/(г·°C) (327,5 °C - 27 °C)
Энергия = 20 кг 1000 0,129 300 = 774 кДж

Итак, общее количество энергии, необходимое для расплавления свинца массой 20 кг при начальной температуре 27 °C, составляет 490 кДж + 774 кДж = 1264 кДж.