1.сколько тепловой энергии необходимо затратить на плавление 300 г олова , взятого при температуре 32°C в стальном сосуде массой 200 г ?
2. во сколько раз дольше будет закипать электрический чайник, если напряжение ц сети уменьшится в 2 раза? Считать , что количество воды и ее начальная t° не изменилась

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для плавления олова необходимо затратить тепловую энергию на нагрев его до температуры плавления, затем на сам процесс плавления. Для олова температура плавления составляет 231,9°C.

Сначала рассчитаем тепловую энергию на нагрев олова:
Q1 = mcΔt, где m = 300 г (масса олова), c - удельная теплоемкость олова, Δt = tплавления - tначальная

Удельная теплоемкость олова примерно равна 0,13 Дж/г°C (0,13 кДж/кг°C)
Q1 = 300 г 0,13 кДж/кг°C (231,9°C - 32°C) = 8,32 кДж

Теперь учтем тепловую энергию, необходимую на сам процесс плавления:
Q2 = mL, где L - удельная теплота плавления олова, примерно равная 49,16 кДж/кг
Q2 = 300 г * 49,16 кДж/кг = 14,748 кДж

Тепловая энергия, необходимая на плавление олова:
Q = Q1 + Q2 = 8,32 кДж + 14,748 кДж = 23,068 кДж

Если напряжение сети уменьшится в 2 раза, то мощность, выделяемая в чайнике, также уменьшится в 2 раза. Поскольку количество воды и начальная температура не изменились, то время закипания будет зависеть от мощности.

Пусть исходная мощность чайника равна P, а время закипания при этой мощности t. После уменьшения напряжения мощность станет P/2, и время закипания будет t на t2.

По определению работы:
W = Pt

Поскольку работа будет одинаковой для обоих случаев (остается постоянной), получим:

P t = (P/2) t2

t2 = 2t

Таким образом, чайник будет закипать в 2 раза дольше, если напряжение сети уменьшится в 2 раза.