schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи: Нагрев и плавление железа (физика 8 класс)
help_outlineУсловие задачи
Реши задачу: Какое количество теплоты потребуется для нагревание 0.25 кг воды от 30 до 50 градусов Цельсия 8класс физика Реши задачу: Какое количество теплоты необходимо для того чтобы расплавить 1 кг железа взятого при температуре 10 градусов Цельсия постройте график процесса физика 8 классс
lightbulbКраткий ответ
Для нагрева 1 кг железа от 10°C до температуры плавления и его плавления потребуется 972880 Дж теплоты. Задача решена с подробным объяснением всех этапов.
Подробное решение
Дано:
m = 1 кг
t1 = 10 °C
t_пл = 1538 °C (температура плавления железа)
c = 460 Дж/(кг·°C) (удельная теплоемкость железа)
λ = 2.7 · 10^5 Дж/кг (удельная теплота плавления железа)
Найти:
Q_общ — ?
Решение:
Процесс состоит из двух этапов:
1. Нагревание железа от начальной температуры до температуры плавления.
2. Плавление железа при температуре плавления.
Рассчитаем количество теплоты для нагревания:
\[ Q_1 = c \cdot m \cdot (t_{пл} - t_1) \]
\[ Q_1 = 460 \cdot 1 \cdot (1538 - 10) = 460 \cdot 1528 = 702880 \text{ Дж} \]
Рассчитаем количество теплоты для плавления:
\[ Q_2 = \lambda \cdot m \]
\[ Q_2 = 2.7 \cdot 10^5 \cdot 1 = 270000 \text{ Дж} \]
Общее количество теплоты:
\[ Q_{общ} = Q_1 + Q_2 \]
\[ Q_{общ} = 702880 + 270000 = 972880 \text{ Дж} \]
Переведем в килоджоули:
\[ Q_{общ} \approx 972.9 \text{ кДж} \]
Описание графика процесса:
Для построения графика в тетради нарисуйте две оси: вертикальную (температура T, °C) и горизонтальную (время τ или количество теплоты Q).
1. Отметьте на вертикальной оси точку 10 °C (начало).
2. Проведите наклонную линию вверх до значения 1538 °C. Это участок нагревания твердого железа.
3. От точки 1538 °C проведите строго горизонтальный отрезок. Это участок плавления, где температура не меняется, пока всё железо не станет жидким.
Ответ: Q = 972880 Дж.