Сколько теплоты было использовано для расплавления 1,5 кг железного лома в вагранке, начальная температура которого составляла 20°C? Какое количество кокса нужно было сжечь, чтобы расплавить этот лом, если только 60% теплоты, выделяемой при сжигании кокса, использовалось для плавления лома? Удельная теплота сгорания кокса составляет 2,9•10^7 дж/кг.
Проверенный ответ:
Описание:
Для решения этой задачи нам нужно знать закон сохранения энергии и использовать формулу для расчета теплоты изменения агрегатного состояния.
1) Первая часть задачи требует определить, сколько теплоты было использовано для расплавления железного лома. Мы используем формулу:
Q = m * L,
где Q — теплота, m — масса, L — удельная теплота плавления. В данном случае масса lома равна 1,5 кг, а удельная теплота плавления железа равна 270 кДж/кг.
Подставляя значения в формулу, получаем:
Q = 1,5 кг * 270 кДж/кг = 405 кДж.
Таким образом, для расплавления 1,5 кг железного лома потребуется 405 кДж теплоты.
2) Вторая часть задачи требует определить количество кокса, которое необходимо сжечь, чтобы расплавить железный лом. Мы знаем, что только 60% теплоты, выделяемой при сжигании кокса, используется для плавления лома. Удельная теплота сгорания кокса составляет 2,9 * 10^7 Дж/кг.
Пусть m1 — масса кокса (кг), которое нужно сжечь. Тогда теплота, выделяемая коксом, равна:
Q1 = m1 * 2,9 * 10^7 Дж/кг.
Так как только 60% этой теплоты используется для плавления лома, то:
0,6 * Q1 = 405 кДж.
Подставляем значение Q1 и решаем уравнение относительно m1:
0,6 * (m1 * 2,9 * 10^7 Дж/кг) = 405 кДж.
Решив это уравнение, мы найдем значение m1, которое будет являться количеством кокса, необходимым для сжигания.
Пример использования:
Задача: Сколько теплоты было использовано для расплавления 2 кг железного лома в вагранке, начальная температура которого составляла 25°C? Какое количество кокса нужно было сжечь, чтобы расплавить этот лом, если только 70% теплоты, выделяемой при сжигании кокса, использовалось для плавления лома? Удельная теплота сгорания кокса составляет 3 * 10^7 Дж/кг.
Совет:
Для более легкого решения этой задачи рекомендуется убедиться, что все единицы измерения используемых величин согласуются, и преобразовать их, если это необходимо. Также полезно иметь на руках таблицу удельных теплот.
Задание для закрепления:
Сколько теплоты потребуется для расплавления 0,8 кг свинцового сплава с удельной теплотой плавления 130 кДж/кг? Сколько кг кокса необходимо сжечь, если только 80% теплоты, выделяемой при сжигании кокса, используется для плавления сплава? Удельная теплота сгорания кокса составляет 2,5 * 10^7 Дж/кг.