Для расчета требуемой энергии для плавления свинца, мы можем использовать формулу:
Q = m * c * ΔT + ΔH
где:
Q - требуемая энергия (в джоулях),
m - масса свинца (в килограммах),
c - удельная теплоемкость свинца (в джоулях на градус Цельсия на килограмм),
ΔT - изменение температуры,
ΔH - удельная теплота плавления свинца (в джоулях на килограмм).
В данном случае, масса свинца равна 1,6 кг, начальная температура 54 °C, а температура плавления свинца равна 327 °C. Удельная теплоемкость свинца составляет 140 Дж/(кг⋅°C), а удельная теплота плавления свинца равна 0,25⋅10^5 Дж/кг.
Сначала посчитаем количество энергии, требующееся для нагревания свинца от начальной температуры до температуры плавления:
Q1 = m * c * ΔT1
ΔT1 = Температура плавления - начальная температура
ΔT1 = 327 °C - 54 °C = 273 °C
Q1 = 1,6 кг * 140 Дж/(кг⋅°C) * 273 °C = 60576 Дж
Теперь вычислим количество энергии, требующееся для плавления свинца при его температуре плавления:
Q2 = m * ΔH
Q2 = 1,6 кг * 0,25⋅10^5 Дж/кг = 40000 Дж
Всего потребуется Q = Q1 + Q2 энергии:
Q = 60576 Дж + 40000 Дж = 100576 Дж
Ответ: около 100,6 кДж (округлено до десятых).
Итак, чтобы расплавить свинец массой 1,6 кг, при начальной температуре 54 °C, потребуется около 100,6 кДж энергии.
W = ΔU = q * ΔV,
где W - работа электрического поля, ΔU - изменение потенциальной энергии, q - заряд частицы, ΔV - разность потенциала между точками.
Из условия задачи известно, что ΔU = 3 Дж и q = 75 мКл. Подставим эти значения в формулу:
3 Дж = (75 * 10^-3 Кл) * ΔV.
Для решения задачи нужно выразить ΔV:
ΔV = (3 Дж) / (75 * 10^-3 Кл).
Выполним расчет:
ΔV = (3 Дж) / (75 * 10^-3 Кл) = 40 В.
Таким образом, разность потенциалов между точками составляет 40 В.
Q = m * c * ΔT + ΔH
где:
Q - требуемая энергия (в джоулях),
m - масса свинца (в килограммах),
c - удельная теплоемкость свинца (в джоулях на градус Цельсия на килограмм),
ΔT - изменение температуры,
ΔH - удельная теплота плавления свинца (в джоулях на килограмм).
В данном случае, масса свинца равна 1,6 кг, начальная температура 54 °C, а температура плавления свинца равна 327 °C. Удельная теплоемкость свинца составляет 140 Дж/(кг⋅°C), а удельная теплота плавления свинца равна 0,25⋅10^5 Дж/кг.
Сначала посчитаем количество энергии, требующееся для нагревания свинца от начальной температуры до температуры плавления:
Q1 = m * c * ΔT1
ΔT1 = Температура плавления - начальная температура
ΔT1 = 327 °C - 54 °C = 273 °C
Q1 = 1,6 кг * 140 Дж/(кг⋅°C) * 273 °C = 60576 Дж
Теперь вычислим количество энергии, требующееся для плавления свинца при его температуре плавления:
Q2 = m * ΔH
Q2 = 1,6 кг * 0,25⋅10^5 Дж/кг = 40000 Дж
Всего потребуется Q = Q1 + Q2 энергии:
Q = 60576 Дж + 40000 Дж = 100576 Дж
Ответ: около 100,6 кДж (округлено до десятых).
Итак, чтобы расплавить свинец массой 1,6 кг, при начальной температуре 54 °C, потребуется около 100,6 кДж энергии.