Кусок железа массой 200 г находился при температуре 25 градусов. Затем кусок был нагрет до плавления и расплавился наполовину. Какое количество теплоты было передано куску? Теплообменом с окружающей средой пренебречь. Ответ: 178

Дано

m=200 г=0,2 кг

t₁=25°C

t₂=1538°С (температура плавления железа)

c=500 Дж / (кг*К) удельная тепоемкость железа. Мы берем среднее значение, но на самом деле эта величина сильно меняется в зависимости от температуры.

С=2,7*10⁵ Дж/кг (удельная теплота плавления железа)

Найти Q

Сначала надо нагреть железо до температуры плавления. На это будет затрачена теплота Q₁=mc (t₂-t₁)

Потом надо половину этого железа (m/2) расплавить. На это уйдет Q₂ = (m/2) C.

Итого Q=Q₁+Q₂=mc (t₂-t₁) + (m/2) C = m (c (t₂-t₁) + C/2) = 0,2 кг * (500 Дж / (кг*К) * (1538°С - 25°С) + 2,7*10⁵ Дж/кг / 2) =

Учтем, что 1538°С - 25°С = 1513°С = 1513 К

=0,2 кг * (500 Дж / (кг*К) * 1513 К + 135000 Дж/кг) = 178300≈178 кДж