Какое количество теплоты потребуется для нагревания и плавления железной коробки олово массой 100 грамм...

Для нагревания железной коробки до температуры плавления олова и последующего плавления потребуется 1200 Дж теплоты.

Для решения этой задачи необходимо учитывать несколько этапов: нагревание олова до температуры плавления, плавление олова, а также нагревание железной коробки.

1. Нагревание олова до температуры плавления.

   • Масса олова ( m_{\text{Sn}} = 100 ) г
   • Начальная температура ( T_{\text{нач}} = 32^\circ C )
   • Температура плавления олова ( T_{\text{пл}} = 232^\circ C )
   • Удельная теплоемкость олова ( c_{\text{Sn}} \approx 230 ) Дж/(кг·К)

   Количество теплоты, необходимое для нагревания олова до температуры плавления: [ Q1 = m{\text{Sn}} \cdot c{\text{Sn}} \cdot (T{\text{пл}} - T_{\text{нач}}) ] [ Q_1 = 0.1 \, \text{кг} \cdot 230 \, \text{Дж/(кг·К)} \cdot (232 - 32) \, \text{К} = 4600 \, \text{Дж} ]

2. Плавление олова.

   • Удельная теплота плавления олова ( \lambda_{\text{Sn}} \approx 59 ) кДж/кг

   Количество теплоты, необходимое для плавления олова: [ Q2 = m{\text{Sn}} \cdot \lambda_{\text{Sn}} ] [ Q_2 = 0.1 \, \text{кг} \cdot 59000 \, \text{Дж/кг} = 5900 \, \text{Дж} ]

3. Нагревание железной коробки.

   • Масса коробки ( m_{\text{Fe}} = 30 ) г
   • Удельная теплоемкость железа ( c_{\text{Fe}} \approx 450 ) Дж/(кг·К)

   Количество теплоты, необходимое для нагревания железной коробки до температуры плавления олова: [ Q3 = m{\text{Fe}} \cdot c{\text{Fe}} \cdot (T{\text{пл}} - T_{\text{нач}}) ] [ Q_3 = 0.03 \, \text{кг} \cdot 450 \, \text{Дж/(кг·К)} \cdot (232 - 32) \, \text{К} = 2700 \, \text{Дж} ]

4. Общее количество теплоты. [ Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 + Q_3 = 4600 \, \text{Дж} + 5900 \, \text{Дж} + 2700 \, \text{Дж} = 13200 \, \text{Дж} ]

Таким образом, общее количество теплоты, необходимое для нагревания и плавления олова и нагревания железной коробки, составит 13200 Дж.

Для решения этой задачи нам понадобится учитывать несколько этапов: нагревание коробки, плавление олова и нагревание олова до определенной температуры.

1. Нагревание коробки: Для расчета теплоты, необходимой для нагревания железной коробки, воспользуемся формулой: Q1 = m1 c1 ΔT1, где m1 - масса коробки (30 г), c1 - удельная теплоемкость железа (0,45 Дж/(г*С)), ΔT1 - изменение температуры (температура, до которой нужно нагреть коробку, минус начальная температура).

Предположим, что температура, до которой нужно нагреть коробку, равна 100 градусам Цельсия. Тогда: ΔT1 = 100 - 32 = 68 градусов Цельсия.

Q1 = 30 г 0,45 Дж/(гС) * 68 г = 918 Дж.

1. Плавление олова: Для расчета теплоты, необходимой для плавления олова, воспользуемся формулой: Q2 = m2 * L, где m2 - масса олова (100 г), L - удельная теплота плавления олова (50,2 кДж/кг или 50,2 Дж/г).

Q2 = 100 г * 50,2 Дж/г = 5020 Дж.

1. Нагревание олова: Для расчета теплоты, необходимой для нагревания олова, воспользуемся формулой: Q3 = m2 c2 ΔT2, где m2 - масса олова (100 г), c2 - удельная теплоемкость олова (0,23 Дж/(г*С)), ΔT2 - изменение температуры (температура, до которой нужно нагреть олово, минус температура плавления олова).

Предположим, что температура, до которой нужно нагреть олово, равна 200 градусам Цельсия. Тогда: ΔT2 = 200 - 100 = 100 градусов Цельсия.

Q3 = 100 г 0,23 Дж/(гС) * 100 г = 2300 Дж.

Итоговое количество теплоты: Q = Q1 + Q2 + Q3 = 918 Дж + 5020 Дж + 2300 Дж = 8238 Дж.

Таким образом, для нагревания и плавления железной коробки и олова потребуется 8238 Дж теплоты.