Тепловые явления. Теплообмен

$$Q = cm\Delta T$$ $$c = \frac{\Delta Q}{m\Delta T} = \frac{360 \cdot 10^3}{4\cdot100} = 900\,\text{Дж/(кг $\cdot$ К)}$$

При охлаждении количество выделившейся теплоты равно

$$Q=mc\Delta t,$$ откуда масса куска металла:

$$m=\frac{Q}{c\Delta t}=\frac{108\cdot 10^3}{900\cdot 80}=1{,}5\ \text{кг}.$$

Проанализируем график. Вначале вещество нагревалось до температуры плавления, после чего начинается сам процесс плавления в промежутке между 50 кДж и 1 00 кДж. Дальше происходит процесс нагревания жидкости вплоть до отметки в 125 кДж, после чего начинается процесс парообразования, который продолжается вплоть до окончания графика. Нам необходимо процесс плавления, для которого необходимо количество теплоты:

$$Q=100\ \text{кДж}-50\ \text{кДж}=50\ \text{кДж}.$$

По формуле количества теплоты плавления: $$Q=\lambda m$$

$$\lambda=\frac{Q}{m}=\frac{50\cdot 10^3\ \text{Дж}}{1{,}6\ \text{кг}}=31250\ \text{Дж/кг}.$$

Вспомним формулу, описывающую какое количество теплоты должно выделиться при испарении $m$ вещества с удельной теплотой парообразования $L$:

$$Q=Lm,$$

$$L=\frac{Q}{m}=\frac{6{,}9\cdot 10^6}{3}=2{,}3\cdot 10^6\ \text{Дж/кг}=2300\ \text{кДж/кг}.$$

Формула для расчёта количества теплоты, необходимого для плавления: $$Q=\lambda m,$$ где $$\lambda = 3{,}3\cdot 10^5\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \quad \text{— удельная теплота плавления льда, } m \text{ — масса тела.}$$

$$Q=\lambda m=3{,}3\cdot 10^5\cdot 5=16{,}5\cdot 10^5\ \text{Дж}=1650\ \text{кДж}.$$