Question

Сталь получают при плавлении железного лома в марте¬новских печах. Какая энергия требуется для плавления желез¬ного лома массой 5 т, имеющего температуру 10°С? Температуру плавления стали принять равной 1460 °С. Удельная теплоемкость железа 460Дж/кгоС . Удельная теплота плавления железа 82000Дж/кг. Постройте график. [7] ​

Answer 1

Ответ:7388373772727837373737

Объяснение:

Answer 2

Чтобы рассчитать энергию, необходимую для плавления железного лома массой 5 т при начальной температуре 10°C до температуры плавления стали (1460°C), используем формулу:

\[Q = mc\Delta T + mL\]

где: - \(Q\) - тепловая энергия, необходимая для плавления - \(m\) - масса железного лома - \(c\) - удельная теплоемкость железа - \(\Delta T\) - изменение температуры - \(L\) - удельная теплота плавления железа

Сначала найдем изменение температуры до температуры плавления:

\(\Delta T = 1460°C - 10°C = 1450°C\)

Теперь выразим все известные значения в единицах СИ (килограммы, джоули и градусы Цельсия):

Масса железного лома \(m = 5 \, \text{т} = 5000 \, \text{кг}\)

Удельная теплоемкость железа \(c = 460 \, \text{Дж/кг°C}\)

Удельная теплота плавления железа \(L = 82000 \, \text{Дж/кг}\)

Теперь вставим значения в формулу:

\[Q = mc\Delta T + mL\] \[Q = 5000 \, \text{кг} \times 460 \, \text{Дж/кг°C} \times 1450 \, \text{°C} + 5000 \, \text{кг} \times 82000 \, \text{Дж/кг}\]

\[Q = 3335000000 \, \text{Дж} + 410000000 \, \text{Дж}\] \[Q = 3745000000 \, \text{Дж}\]

Тепловая энергия, необходимая для плавления железного лома массой 5 т, равна \(3.745 \times 10^{9} \, \text{Дж}\).

Теперь давайте построим график, чтобы визуально представить зависимость энергии от изменения температуры.

import matplotlib.pyplot as plt

# Известные значения
mass = 5000  # Масса железного лома в кг
specific_heat = 460  # Удельная теплоемкость железа в Дж/кг°C
melting_temp = 1460  # Температура плавления стали в °C
initial_temp = 10  # Начальная температура в °C
latent_heat = 82000  # Удельная теплота плавления железа в Дж/кг

# Изменение температуры
delta_temp = melting_temp - initial_temp

# Расчет тепловой энергии для плавления
heat_for_temp_change = mass * specific_heat * delta_temp
heat_for_melting = mass * latent_heat
total_heat = heat_for_temp_change + heat_for_melting

# Создание графика
labels = ['Для изменения температуры', 'Для плавления']
energies = [heat_for_temp_change, heat_for_melting]

plt.figure(figsize=(8, 6))
plt.bar(labels, energies, color=['blue', 'green'])
plt.ylabel('Тепловая энергия (Дж)')
plt.title('Тепловая энергия для изменения температуры и плавления железного лома')
plt.show()

Этот код создаст столбчатую диаграмму, отображающую разделение тепловой энергии на две составляющие: для изменения температуры и для плавления железного лома. Визуально вы увидите, какая часть энергии уходит на изменение температуры, а какая на сам процесс плавления.