Сколько энергии нужно для плавления 10 кг меди? Ее температура 585 °С, а) 4,1 · 106 Дж. б) 4,6 · 106 Дж. в) 2,3 · 106 Дж. г) 41 · 106 Дж.
Сколько энергии нужно для плавления 10 кг меди? Ее температура 585 °С, а) 4,1 · 106 Дж. б) 4,6 · 106 Дж. в) 2,3 · 106 Дж. г) 41 · 106 Дж.
Для плавления меди необходимо преодолеть теплоту плавления этого металла. Теплота плавления меди составляет 209 kJ/kg, что равно 209 000 J/kg.
Следовательно, для плавления 10 кг меди нам понадобится: 209 000 J/kg * 10 кг = 2 090 000 J
Ответ: в) 2,3 · 106 Дж.
Для того чтобы определить, сколько энергии необходимо для плавления 10 кг меди, сначала нужно учесть, что процесс состоит из двух этапов:
Давайте разберёмся с каждым этапом.
Температура плавления меди составляет 1085 °C. Изначальная температура меди — 585 °C. Нам нужно нагреть медь до температуры плавления, что составляет разницу:
[ \Delta T = 1085 \, ^\circ\text{C} - 585 \, ^\circ\text{C} = 500 \, ^\circ\text{C} ]
Удельная теплоёмкость меди (c) равна примерно 385 Дж/(кг·°C).
Энергия, необходимая для нагрева меди, рассчитывается по формуле:
[ Q_1 = mc\Delta T ]
где (m) — масса меди (10 кг).
Подставляя значения, получаем:
[ Q_1 = 10 \, \text{кг} \times 385 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot ^\circ\text{C}} \times 500 \, ^\circ\text{C} = 1\,925\,000 \, \text{Дж} = 1,925 \times 10^6 \, \text{Дж} ]
Удельная теплота плавления меди (L) составляет примерно 205 кДж/кг.
Энергия, необходимая для плавления меди, рассчитывается по формуле:
[ Q_2 = mL ]
Подставляя значения, получаем:
[ Q_2 = 10 \, \text{кг} \times 205\,000 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} = 2\,050\,000 \, \text{Дж} = 2,05 \times 10^6 \, \text{Дж} ]
Суммарная энергия, необходимая для нагрева и плавления меди, равна:
[ Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 = 1,925 \times 10^6 \, \text{Дж} + 2,05 \times 10^6 \, \text{Дж} = 3,975 \times 10^6 \, \text{Дж} ]
Округляя, мы получаем приблизительно (4,0 \times 10^6 \, \text{Дж}).
Таким образом, наиболее близким вариантом ответа является:
а) (4,1 \times 10^6 \, \text{Дж})
б) 4,6 · 106 Дж.
