Объяснение:
Дано: m (масса свинца) = 100 г (0,1 кг); t0 (исх. температура) = 427 ºС; t (кон. температура) = 27 ºС.
Постоянные: по условию tпл (темп. плавления) = 327 ºС; λ (теплота плавления) = 24700 Дж/кг; Cт (теплоемкость в твердом состоянии) = 130 Дж/(кг*ºС); Сж (теплоемкость в жидком состоянии) = 170 Дж/(кг*ºС).
Уменьшение внутренней энергии: Q = Сж * m * (t0 - tпл) + λ * m + Ст * m * (tпл - t).
Расчет: Q = 170 * 0,1 * (427 - 327) + 24700 * 0,1 + 130 * 0,1 * (327 - 27) = 1700 + 2470 + 3900 = 8070 Дж.
Первый закон термодинамики:
Q = ΔU + A, где
Q – подведённое количество теплоты, Дж;
ΔU – изменение внутренней энергии газа, Дж;
A – работа газа, Дж.
ΔU = 3/2*ν*R*ΔT, где
ν – количество вещества, моль;
R = 8,314 Дж/(моль*К) – универсальная газовая постоянная;
ΔT = 800 К - 400 К = 400 К – изменение температуры.
Видимо, поршень может двигаться. Будем считать, что без трения. Тогда это изобарный процесс. При изобарном процессе:
A = p*ΔV = ν*R*ΔT (это следует из уравнения Клапейрона–Менделеева).
Тогда для изобарного процесса (всегда):
Q = 3/2*ν*R*ΔT + ν*R*ΔT = 5/2*ν*R*ΔT.
Q = 5/2 * 2 моль * 8,314 Дж/(моль*К) * 400 К = 16628 Дж ≈ 16,6 кДж.
Если же поршень стоит "намертво", т.е. не перемещается, то объём не меняется, и это изохорный процесс. Думаю, имелось в виду первое, но и для этого приведу решение.
Первый закон термодинамики:
Q = ΔU + A
Работа газа A в изохорном процессе равна 0 (т.к. газ ни расширяется, ни сжимается).
Q = ΔU = 3/2*ν*R*ΔT
Q = 3/2 * 2 моль * 8,314 Дж/(моль*К) * 400 К = 9976,8 Дж ≈ 10,0 кДж.