Медный и алюминиевый бруски одинаковых размеров находятся при температуре 0 градусов. Для плавления...

Для плавления медного бруска потребуется большее количество теплоты. Во сколько раз больше - примерно в 2 раза.

Для ответа на данный вопрос необходимо учитывать теплоемкость и температуру плавления каждого материала. У алюминия температура плавления составляет около 660 градусов Цельсия, а у меди - около 1083 градусов Цельсия. Теплоемкость меди примерно в 2 раза больше, чем у алюминия. Таким образом, для плавления меди требуется большее количество теплоты, примерно в 2 раза больше, чем для плавления алюминия.

Чтобы определить, для плавления какого из двух брусков — медного или алюминиевого — необходимо большее количество теплоты, нужно учесть массу каждого бруска и удельную теплоту плавления каждого металла.

1. Плотность металлов:

   • Плотность меди ((\rho_{\text{Cu}})) составляет примерно 8,96 г/см³.
   • Плотность алюминия ((\rho_{\text{Al}})) составляет примерно 2,70 г/см³.

2. Объем брусков:

   • Пусть объем каждого бруска равен (V).

3. Масса брусков:

   • Масса медного бруска ((m{\text{Cu}})) равна (\rho{\text{Cu}} \times V).
   • Масса алюминиевого бруска ((m{\text{Al}})) равна (\rho{\text{Al}} \times V).

4. Удельная теплота плавления:

   • Для меди ((L_{\text{Cu}})) это примерно 205 кДж/кг.
   • Для алюминия ((L_{\text{Al}})) это примерно 397 кДж/кг.

5. Количество теплоты для плавления:

   • Количество теплоты, необходимое для плавления медного бруска ((Q{\text{Cu}})), рассчитывается по формуле: [ Q{\text{Cu}} = m{\text{Cu}} \times L{\text{Cu}} = \rho{\text{Cu}} \times V \times L{\text{Cu}} ]
   • Количество теплоты, необходимое для плавления алюминиевого бруска ((Q{\text{Al}})), рассчитывается по формуле: [ Q{\text{Al}} = m{\text{Al}} \times L{\text{Al}} = \rho{\text{Al}} \times V \times L{\text{Al}} ]

6. Сравнение количеств теплоты:

   • Чтобы найти, во сколько раз больше теплоты нужно для плавления одного бруска по сравнению с другим, возьмем отношение: [ \frac{Q{\text{Cu}}}{Q{\text{Al}}} = \frac{\rho{\text{Cu}} \times L{\text{Cu}}}{\rho{\text{Al}} \times L{\text{Al}}} ]
   • Подставляем значения: [ \frac{Q{\text{Cu}}}{Q{\text{Al}}} = \frac{8,96 \times 205}{2,70 \times 397} ]

7. Вычисление: [ \frac{Q{\text{Cu}}}{Q{\text{Al}}} \approx \frac{1836.8}{1071.9} \approx 1.71 ]

Таким образом, для плавления медного бруска требуется примерно в 1.71 раза больше теплоты, чем для плавления алюминиевого бруска одинакового объема.