Дано:
- Масса свинца m = 100 г = 0,1 кг
- Температура начальная t1 = 20°С
- Температура плавления свинца tпл = 327°С
- Удельная теплоёмкость свинца c = 128 Дж/(кг·°С)
- Удельная теплота плавления свинца λ = 24 · 10^3 Дж/кг
- Теплотворная способность керосина Qк = 42 · 10^6 Дж/кг
Найти: массу керосина, необходимую для расплавления свинца.
Решение:
1. Сначала определим, сколько теплоты нужно для нагрева свинца до температуры плавления:
Q1 = m * c * (tпл - t1)
Q1 = 0,1 * 128 * (327 - 20)
Q1 = 0,1 * 128 * 307
Q1 = 3937,6 Дж
2. Теперь определим, сколько тепла потребуется для плавления свинца:
Q2 = m * λ
Q2 = 0,1 * 24 · 10^3
Q2 = 2400 Дж
3. Общее количество теплоты, которое нужно для расплавления свинца, равно сумме Q1 и Q2:
Qобщее = Q1 + Q2
Qобщее = 3937,6 + 2400
Qобщее = 6337,6 Дж
4. Теперь вычислим, сколько керосина нужно для того, чтобы выделить эту теплоту. Для этого разделим общее количество теплоты на теплотворную способность керосина:
mк = Qобщее / Qк
mк = 6337,6 / (42 · 10^6)
mк = 6337,6 / 42 000 000
mк ≈ 0,00015 кг = 0,15 г
Ответ:
Необходимо сжечь 0,15 г керосина, чтобы расплавить 100 г свинца.