Дано:
удельная теплота плавления свинца L = 2,5 * 10^4 Дж/кг
масса свинца m_свинец = 5 кг
начальная температура воды T_вода = 0 °C
конечная температура воды T_кипения = 100 °C
удельная теплоемкость воды c_вода = 4186 Дж/(кг·°C)
Найти: массу воды m_вода, которую можно довести до кипения.
Решение:
1. Сначала рассчитаем количество теплоты Q, выделившееся при кристаллизации свинца:
Q = m_свинец * L
Q = 5 кг * 2,5 * 10^4 Дж/кг
Q = 125000 Дж
2. Количество теплоты, необходимое для нагревания воды от 0 °C до 100 °C:
Q_нужно = m_вода * c_вода * (T_кипения - T_вода)
Q_нужно = m_вода * 4186 Дж/(кг·°C) * (100 °C - 0 °C)
Q_нужно = m_вода * 418600 Дж
3. Установим равенство между количеством теплоты, выделившимся при кристаллизации свинца и количеством теплоты, необходимым для нагревания воды:
Q = Q_нужно
125000 Дж = m_вода * 418600 Дж
4. Выразим массу воды:
m_вода = 125000 Дж / 418600 Дж/кг
m_вода ≈ 0,298 кг
Ответ: Масса воды, которую можно будет довести до кипения, составляет примерно 0,298 кг.