Сколько энергии потребуется для плавления медной пластины размером 20*10*5 см, взятой при температуре 25°С?

Дано:

V = 20 * 10 * 5 см.³

t₁ = 25°C

t₂ = 1085°C

c = 400 Дж/кг.°C

λ = 213 * 10³ Дж/кг.

ρ = 8900 кг/м.³

Найти:

Q - ?

СИ:

V = 0,001 м.³

Сначала нагреем пластину до температуры плавления:

Q₁ = cm(t₂ - t₁) = cρV(t₂ - t₁)

Q₁ = 400 * 8900 * 0,001 (1085 - 25) = 400 * 8,9 * 1060 = 3 773,6 * 10³ Дж.

Теперь, когда пластина достигла температуры плавления, температура перестанет изменяться, пока процесс плавления не завершится. Найдем количество теплоты, необходимое для плавления меди, взятой при температуре плавления:

Q₂ = λm

Q₂ = 213 * 10³ * 0,001 = 213 Дж.

Так как нам нужно узнать сколько энергии мы затратили для плавления пластины при температуре 25°С, складываем количество теплоты затраченное для нагревания пластины и количество теплоты затраченное для плавления медной пластины:

Q = Q₁ + Q₂

Q = 3 773,6 * 10³ + 213 = 3 773 813 Дж. = 3,773 813 МДж.