Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для плавления серебра, взятого при начальной температуре 60 °C, нам нужно выполнить несколько шагов. Сначала нужно довести серебро до температуры плавления, затем рассчитать теплоту, затраченную на сам процесс плавления.
Шаг 1: Расчёт теплоты для нагрева серебра до температуры плавления.
- Температура плавления серебра: 961.8 °C.
- Начальная температура: 60 °C.
- Масса серебра: 20 г = 0.02 кг.
- Удельная теплоёмкость серебра: примерно (235 \frac{Дж}{кг·К}).
Теплоту, необходимую для нагрева серебра до температуры плавления, можно рассчитать по формуле:
[ Q_1 = mc\Delta T ]
где
( m ) - масса,
( c ) - удельная теплоёмкость,
( \Delta T ) - разница температур.
[ \Delta T = 961.8°C - 60°C = 901.8°C ]
[ Q_1 = 0.02 \, \text{кг} \times 235 \, \frac{Дж}{кг·К} \times 901.8 \, К = 4242.42 \, Дж ]
Шаг 2: Расчёт теплоты плавления серебра.
- Удельная теплота плавления серебра: ( 105 \frac{Дж}{г} ).
[ Q_2 = m \cdot L ]
где
( L ) - удельная теплота плавления.
[ Q_2 = 20 \, г \times 105 \, \frac{Дж}{г} = 2100 \, Дж ]
Общее количество теплоты, необходимое для нагрева и плавления серебра:
[ Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 = 4242.42 \, Дж + 2100 \, Дж = 6342.42 \, Дж ]
График зависимости температуры серебра от времени:
График будет включать три основных участка:
- Нагрев от 60°C до 961.8°C - это будет прямая линия с положительным наклоном.
- При достижении 961.8°C температура останется постоянной на протяжении времени, пока весь материал не расплавится - это горизонтальный участок на уровне 961.8°C.
- После плавления, если нагревание продолжается, температура вновь начнёт расти - вторая прямая линия с положительным наклоном.
К сожалению, здесь не возможно нарисовать график, но вы можете представить его или нарисовать на бумаге, используя описанные участки.