Какое количество теплоты нужно подать, чтобы расплавить 570 грамм золота при температуре 25 градусов Цельсия и довести его до 2000 градусов Цельсия? И сколько торфа потребуется для обеспечения энергией этого процесса?

Физика 8 класс Теплота и теплообмен Количество теплоты расплавить золото 570 грамм золота температура 25 градусов температура 2000 градусов торф для энергии физика 8 класс Новый

Для решения этой задачи нам нужно рассчитать общее количество теплоты, необходимое для нагрева и плавления золота. Этот процесс можно разбить на несколько этапов:

1. Нагрев золота от 25°C до 1064°C (температура плавления золота)
2. Плавление золота при 1064°C
3. Нагрев расплавленного золота от 1064°C до 2000°C

Теперь давайте подробно рассмотрим каждый этап.

1. Нагрев золота от 25°C до 1064°C

Для этого этапа используем формулу для расчета количества теплоты:

Q = m * c * ΔT

• m - масса золота (в кг), m = 570 г = 0.570 кг
• c - удельная теплоемкость золота, c = 129 Дж/(кг·°C)
• ΔT - изменение температуры, ΔT = 1064°C - 25°C = 1039°C

Теперь подставим значения в формулу:

Q1 = 0.570 кг * 129 Дж/(кг·°C) * 1039°C

Q1 ≈ 0.570 * 129 * 1039 ≈ 75863 Дж

2. Плавление золота

Для плавления золота также используем формулу:

Q = m * L

• L - теплота плавления золота, L = 63.5 * 10^3 Дж/кг

Подставляем значения:

Q2 = 0.570 кг * 63500 Дж/кг

Q2 ≈ 0.570 * 63500 ≈ 36295 Дж

3. Нагрев расплавленного золота от 1064°C до 2000°C

Снова используем формулу для расчета количества теплоты:

Q = m * c * ΔT

• ΔT = 2000°C - 1064°C = 936°C

Подставляем значения:

Q3 = 0.570 кг * 129 Дж/(кг·°C) * 936°C

Q3 ≈ 0.570 * 129 * 936 ≈ 70551 Дж

Общее количество теплоты

Теперь складываем все три количества теплоты:

Q_total = Q1 + Q2 + Q3

Q_total ≈ 75863 Дж + 36295 Дж + 70551 Дж ≈ 182709 Дж

Сколько торфа потребуется?

Для того чтобы узнать, сколько торфа нам нужно, нужно знать, сколько энергии выделяется при сжигании торфа. Обычно считается, что 1 кг торфа выделяет около 15 МДж (15 * 10^6 Дж).

Теперь можем рассчитать массу торфа:

m_torfa = Q_total / (энергия на 1 кг торфа)

m_torfa = 182709 Дж / (15 * 10^6 Дж/кг)

m_torfa ≈ 0.0122 кг

Таким образом, для расплавления 570 грамм золота и доведения его до 2000°C потребуется около 182709 Дж теплоты, и вам понадобится примерно 0.0122 кг (или 12.2 грамма) торфа для обеспечения энергии этого процесса.