Câu hỏi
Dùng một nguồn điện có công suất không đổi để đun nóng một khối lượng chì đang ở \(37{,}5^\circ\text{C}\) đến nhiệt độ nóng chảy là \(327{,}5^\circ\text{C}\) trong thời gian \(2\) phút \(25\) giây. Sau đó khối chì bắt đầu nóng chảy. Cho nhiệt dung riêng và nhiệt nóng chảy riêng của chì lần lượt là \(130\,\text{J/(kg.K)}\) và \(2{,}5\times10^4\,\text{J/kg}\). Tìm thời gian để khối lượng chì nóng chảy hết.
Vì nguồn điện có công suất không đổi, tỉ số thời gian bằng tỉ số nhiệt lượng. Dùng giai đoạn nung nóng chì đến nhiệt độ nóng chảy để xác định quan hệ với công suất, sau đó tính thời gian nóng chảy.
Thời gian nung chì đến nhiệt độ nóng chảy: \(t_1=2\) phút \(25\) giây \(=145\,\text{s}\).
Độ tăng nhiệt độ: \(\Delta T=327{,}5-37{,}5=290\,\text{K}\).
Nhiệt lượng nung nóng chì: \(Q_1=mc\Delta T\). Nhiệt lượng làm chì nóng chảy hoàn toàn: \(Q_2=m\lambda\).
Do công suất nguồn không đổi: \(\frac{Q_1}{t_1}=\frac{Q_2}{t_2}\).
Suy ra \(t_2=t_1\frac{Q_2}{Q_1}=145\frac{\lambda}{c\Delta T} =145\frac{2{,}5\times10^4}{130\cdot290}\approx96{,}15\,\text{s}\).
