Для полного плавления бруска железа, находящегося при температуре 1535 °С, было затрачено 135 кДж энергии. Чему равна масса бруска? ответ дайте в килограммах. Удельная теплоёмкость железа — 450 Дж/(кг·°С), удельная теплота плавления железа — 270 кДж/кг, температура плавления железа — 1535 °С.
500

Добрый день! Давайте решим эту задачу вместе.

Для начала, мы знаем, что для полного плавления бруска железа было затрачено 135 кДж энергии. Также нам даны значения удельной теплоемкости железа (450 Дж/(кг·°С)), удельной теплоты плавления железа (270 кДж/кг) и температура плавления железа (1535 °С).

Мы можем использовать формулу для вычисления тепловой энергии:

Q = mcΔT,

где Q - тепловая энергия,
m - масса бруска,
c - удельная теплоемкость железа,
ΔT - изменение температуры.

На данный момент бруск находится при температуре плавления, поэтому ΔT = 0. Таким образом, формула упрощается до:

Q = mc.

Теперь мы можем подставить известные значения и вычислить массу бруска:

135 кДж = m * 450 Дж/(кг·°С).

Поскольку единицы измерения в формуле не согласованы, нам нужно привести их к одному виду. Для этого переведем 135 кДж в Дж:

135 кДж = 135 * 1000 Дж = 135000 Дж.

Теперь у нас все значения имеют одинаковую размерность:

135000 Дж = m * 450 Дж/(кг·°С).

Теперь давайте решим эту уравнение относительно массы m. Для этого разделим обе части уравнения на 450 Дж/(кг·°С):

m = 135000 Дж / (450 Дж/(кг·°С)).

Теперь у нас в числителе уравнения Дж делится на Дж, то есть они сокращаются:

m = 135000 / (1/(кг·°С)) = 135000 * (кг·°С).

Таким образом, масса бруска равна 135000 кг·°С.

Однако, в задаче нам требуется представить ответ в килограммах. Для этого нам нужно перевести кг·°С в кг. Это можно сделать с помощью перевода температуры плавления железа из °С в Кельвины. Для этого нужно добавить 273.15 к температуре в °С:

1535 °С + 273.15 = 1808.15 K.

Теперь мы можем перевести кг·°С в кг:

m = 135000 кг·°С = 135000 кг * 1808.15 K.

Теперь проведем расчет:

m = 135000 кг * 1808.15 K ≈ 244 942 500 кг.

Итак, масса бруска железа составляет приблизительно 244 942 500 килограмм.

Надеюсь, что объяснение было понятным и подробным. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их.