В плавильную печь было заложено 900кг стали, взятой при температуре 20

В плавильную печь было заложено 900кг стали, взятой при температуре 20 градусов цельсия (темп.плавления 1400 градусов, теплоемкость 0,46 кДж/(кг*К), удельная теплота плавления 62 кДж/кг). Если КПД печи равен 11%, то масса сожженного при плавлении дизельного горючего (теплота сгорания 26 МДж/кг) одинакова: а) 60кг; б)100кг; в)220кг.

Задать свой вопрос
1 ответ
Дано
m - масса стали
T - 20C исходная температура стали
T - 1400C температура плавления (конечная)
c - 0,46*10 Дж/кг теплоемкость стали
q_p - теплота плавления стали
q_f - 62*10 Дж/кг теплота сгорания горючего (точно не помню как мы ее означали в школе но не это главно)
- 11%= 0,11  КПД печи.

m - ? масса спаленного горючего.
Итак при сгорании горючего массой m выделится количество теплоты Q:
Q_2=m_2 \cdot q_f  (1)
При этом "с пользой" будет истрачена только часть тепла
Q_2\cdot \eta=m_2 \cdot q_f \cdot \eta  (2)
Остальное уйдет на "нагрев  атмосферы".

Для того, чтобы расплавить сталь массой  m с начальной температурой T нужно затратить теплоту Q на нагрев стали до температуры плавления и некое количество теплоты Q на фактически плавление. При этом:
Q_1=c_1m_1(T_2-T_1)(3)
Q_3=q_p\cdot m_1  (4)
Сейчас составим уравнение термического баланса. Приравняем "полезную теплоту" (2) и сумму Q и Q
m_2 \cdot q_f \cdot \eta=Q_1+Q_3=c_1\cdot m_1(T_2-T_1)+m_1 \cdot q_p==m_1(c_1(T_2-T_1)+ q_p)  (5)
Выражаем из (5) m
m_2= \fracm_1(c_1(T_2-T_1)+q_f)  q_f \cdot \eta   (6)
Подставляем числовые значения величин.
m_2= \fracm_1(c_1(T_2-T_1)+q_f) q_f \cdot \eta= \frac900(0,46 \cdot 10^3(1400-20)+62\cdot 10^3)26\cdot 10^6 \cdot 0,11 = \frac450(0,46\cdot 1380+62)13\cdot 10^3 \cdot 0,11
\approx 219,3 кг топлива
Поближе к третьему варианту
, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


Добро пожаловать!

Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию.
Зарегистрироваться
Создайте собственную учетную запить!

Пройти регистрацию
Авторизоваться
Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь!

Войти на сайт