Олово, початкова температура якого - 45 градусів Цельсія, піддають плавленню. Побудуйте графік залежності температури олова під час роботи нагрівника. Як змінюється середня потенціальна і кінетична енергія молекул олова під час цього процесу?
Побудуємо графік якомога точніше. Для цього знайдемо необхідні таблични величини і оцінимо співвідношення часу нагрівання і часу плавлення.
Температура плавлення олова 232 градуси Цельсія.
Питома теплота плавлення олова 58800 Дж/кг
Питома теплоємність олова 230 $\frac{Дж}{кг*С}$.
Для правильної побудови графіка оцінимо співвідношення теплоти, необхідної для нагрівання олова до температури плавлення і для його розплавлення. Для зручності орієнтовних розрахунків припустимо, що маса олова 1 кг.
Тоді для нагрівання олова від початкової температури до температури плавлення нам знадобиться теплоти:
$Q_1=Cm(t_2-t_1)=230*1*(232-45)=43010$ Дж
Для розплавлення 1 кг олова при температурі плавлення знадобиться теплоти:
$Q_2=m\lambda=1*58800=58800$ Дж
$\frac{Q_2}{Q_1}=\frac{58800}{43010}\approx 1,4$
Таким чином, при постійній потужності нагрівача тривалість часу процесу плавлення буде у 1,4 раза більшим за тривалість часу нагрівання.
Відмітки часу на горизонтальній вісі позначені умовно, для коректної побудови графіка, щоб показати співвідношення часу нагрівання і часу плавлення.
Час фактично буде визначатися потужністю нагрівника і масою олова.
Тепер займемось енергією.
Під час нагрівання від початкової температури до температури плавлення потенційна енергія молекул не змінюється, кінетична - зростає.
У процесі плавлення потенційна енергія молекул зростає, кінетична - не змінюється.
Коментарі
Дописати коментар
Тут можна залишити коментар або звернення