Question

Яку масу кам'яного вугілля потрібно спалити щоб нагріти 50 кг чавуну на 1000°С​

Answer 1

Для розрахунку кількості кам'яного вугілля, необхідного для нагріву чавуна, спочатку треба визначити теплову енергію, необхідну для підігріву 50 кг чавуну з початкової температури до 1000°C.

Спочатку врахуємо теплоємність чавуну. Теплоємність — це кількість тепла, яку потрібно передати тілу для підняття його температури на певну величину.

Теплоємність чавуну: \(c = 0.46 \, \text{Дж/град} \cdot \text{C}\) (це значення теплоємності для чавуну).

Температурний різниця: \(\Delta T = 1000°C - 20°C = 980°C\)

Теплова енергія, необхідна для нагріву чавуну: \[Q = mc\Delta T\] \[Q = 50 \, \text{кг} \times 0.46 \, \text{Дж/град} \cdot \text{C} \times 980°C\]

Після виконання обчислень ми отримаємо теплову енергію, яка потрібна для нагріву 50 кг чавуну до 1000°C.

Тепер, для визначення кількості кам'яного вугілля, яке потрібно для виробництва цієї теплової енергії, потрібно врахувати вищу калорійність кам'яного вугілля. Вища калорійність — це кількість теплової енергії, що виділяється при повному згоранні одиниці палива.

Вища калорійність кам'яного вугілля може варіюватися в залежності від його якості, але для прикладу приймемо приблизну вищу калорійність в 24 МДж/кг.

Тепер, для визначення маси кам'яного вугілля, необхідної для виділення теплової енергії, використаємо формулу:

\[Q_{\text{вугілля}} = Q_{\text{чавун}}\] \[Q_{\text{вугілля}} = Q_{\text{чавун}}\] \[m_{\text{вугілля}} \times \text{вища калорійність вугілля} = Q_{\text{чавун}}\]

Після підстановки відомих значень отримаємо:

\[m_{\text{вугілля}} = \frac{Q_{\text{чавун}}}{\text{вища калорійність вугілля}}\]

Це дозволить визначити кількість кам'яного вугілля, необхідного для нагріву 50 кг чавуну до 1000°C.