Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для расплавления 1 кг железа, нам нужно учитывать два этапа:

1. Нагревание железа до его температуры плавления.
2. Плавление железа при температуре плавления.

Теперь давайте разберем каждый из этапов подробнее.

Температура плавления железа составляет около 1538 °С. Сначала нам нужно нагреть железо с 20 °С до 1538 °С. Для этого используем формулу для расчета количества теплоты:

Q1 = m * c * ΔT

где:

• Q1 - количество теплоты, необходимое для нагревания (в джоулях);
• m - масса вещества (1 кг);
• c - удельная теплоемкость железа (примерно 460 Дж/(кг·°С));
• ΔT - изменение температуры (1538 °С - 20 °С = 1518 °С).

Теперь подставим значения:

Q1 = 1 кг * 460 Дж/(кг·°С) * 1518 °С

Q1 = 1 * 460 * 1518 = 698880 Дж.

Теперь нам нужно рассчитать количество теплоты, необходимое для плавления железа. Для этого используем формулу:

Q2 = m * L

где:

• Q2 - количество теплоты, необходимое для плавления (в джоулях);
• L - удельная теплота плавления железа (примерно 272000 Дж/кг).

Теперь подставим значения:

Q2 = 1 кг * 272000 Дж/кг = 272000 Дж.

Теперь мы можем найти общее количество теплоты, необходимое для расплавления 1 кг железа:

Q = Q1 + Q2

Q = 698880 Дж + 272000 Дж = 970880 Дж.

Таким образом, для расплавления 1 кг железа, взятого при температуре 20 °С, необходимо около 970880 Дж тепла.