Question

в кузнице для плавления заготовок в печи как топливо используется каменный уголь. известно, что для плавления заготоаок массой 135 кг, сделанной из стали и взятой при неизвестной начальной температуры, потребовалось 1,17 кг топлива. определите начальную температуру заготовки. С дано пожалуйста. даю 30 баллов​

Answer 1

Ответ: 1200°C

Объяснение:

Дано:

m=135кг

m1=1,17кг

q=27МДж

с=500Дж/кг°С

t2=1500°C

λ=0,84*10⁵Дж/кг

===============

t1-?

Количество теплоты, которое пошло на нагрев и плавление стали, равно:

Q=q*m=27*1,17=31,59МДж

Теплота на плавление стали:

Q1=λ*m1=0,84*10⁵*135=11340000Дж=11,34МДж

Теплота, которая пошла на нагрев стали до температуры плавления, равна:

Q2=Q-Q1=31,59-11,34=20,25МДж

Температура на нагрев стали определяется по фомуле:

Q2=c*m*Δt

Отсюда Δt=Q2/(c*m)=20250000/(500*135)=300°C

Начальная температура стали равна:

t1-t2-Δt=1500-300=1200°C

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения энергии. Пусть \( Q_1 \) - это количество теплоты, которое передается заготовке, \( Q_2 \) - количество теплоты, выделяющееся от сгорания топлива, и \( Q_3 \) - количество теплоты, уходящее из заготовки. Тогда можно записать уравнение:

\[ Q_1 + Q_2 - Q_3 = 0 \]

Распишем это уравнение подробнее. Количество теплоты, переданное заготовке, можно представить как:

\[ Q_1 = mc\Delta T \]

где \( m \) - масса заготовки, \( c \) - удельная теплоемкость стали, \( \Delta T \) - изменение температуры заготовки.

Количество теплоты, выделяющееся от сгорания топлива, можно записать как:

\[ Q_2 = m_{\text{топлива}}c_{\text{уголь}}\Delta T_{\text{горения}} \]

где \( m_{\text{топлива}} \) - масса топлива, \( c_{\text{уголь}} \) - теплоемкость каменного угля, \( \Delta T_{\text{горения}} \) - изменение температуры при горении топлива.

Количество теплоты, уходящее из заготовки, можно представить как:

\[ Q_3 = ms \]

где \( s \) - удельная теплопроводность стали.

Теперь подставим эти выражения в уравнение сохранения энергии:

\[ mc\Delta T + m_{\text{топлива}}c_{\text{уголь}}\Delta T_{\text{горения}} - ms = 0 \]

У нас есть значения некоторых переменных:

\[ m = 135 \, \text{кг} \] \[ m_{\text{топлива}} = 1.17 \, \text{кг} \] \[ c = \text{удельная теплоемкость стали} \] \[ c_{\text{уголь}} = \text{теплоемкость каменного угля} \] \[ \Delta T_{\text{горения}} = \text{изменение температуры при горении топлива} \]

Чтобы найти начальную температуру заготовки, нам нужно решить уравнение относительно \( \Delta T \). Однако, для этого необходимы значения удельной теплоемкости стали \( c \) и теплоемкости каменного угля \( c_{\text{уголь}} \). Если у вас есть эти значения, дайте мне знать, и я помогу вам дальше.