Для того чтобы определить, какая энергия требуется для плавления железа массой 5 кг при температуре плавления, нужно учитывать теплоёмкость железа и его удельную теплоту плавления.
Температура плавления железа: Температура плавления железа составляет около 1538°C.
Удельная теплоёмкость железа: Это величина, показывающая, сколько энергии требуется для нагрева 1 кг железа на 1°C. Для железа она приблизительно равна 0.45 кДж/(кг·°C).
Удельная теплота плавления железа: Это количество энергии, необходимое для плавления 1 кг железа при его температуре плавления. Для железа удельная теплота плавления составляет примерно 247 кДж/кг.
Чтобы рассчитать общую энергию, необходимую для плавления железа, нужно суммировать энергию, необходимую для нагрева железа до температуры плавления, и энергию, необходимую для его плавления.
Однако, в данном вопросе уже подразумевается, что железо находится при температуре плавления, поэтому нужно учитывать только энергию на плавление.
Энергия для плавления железа (Q) рассчитывается по формуле:
[ Q = m \cdot \lambda ]
где:
- ( m ) — масса железа, в нашем случае 5 кг,
- ( \lambda ) — удельная теплота плавления, 247 кДж/кг.
Подставим значения:
[ Q = 5 \, \text{кг} \times 247 \, \text{кДж/кг} = 1235 \, \text{кДж} ]
Таким образом, для плавления 5 кг железа при температуре плавления требуется 1235 кДж энергии.