Question

СРОЧНООО!!!!! Скільки енергії необхідно для плавлення залізного брухту масою 4 т після того, як його нагріли до температури плавлення?

Answer 1

Дано: m=4 т=4 000 кг=4*10³ кг; λ=2,7 * 10⁵Дж/кг; Q - ?

-------------

Q=λ*m

-------

Q=2,7 * 10⁵ * 4 * 10³=10,8 * 10⁵⁺³=10,8 * 10⁸ Дж=1080 МДж.

Приставка М (мега) = 10⁶.

Answer 2

Для розплавлення залізного брухту потрібно враховувати теплову енергію, необхідну для підняття температури заліза до точки плавлення, а також теплову енергію, яка буде витрачена на сам процес плавлення, коли речовина переходить з твердого стану в рідкий.

Температура плавлення заліза складає приблизно 1538 градусів Цельсія. Для підрахунку необхідної енергії для плавлення заліза можна скористатися формулою:

\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T + Q_{\text{плавлення}}\]

де: - \(Q\) - загальна енергія, - \(m\) - маса заліза (4 тонни або 4000 кг), - \(c\) - питома теплоємність заліза (приблизно 0.45 Дж/(град·C)), - \(\Delta T\) - зміна температури (різниця між початковою температурою і температурою плавлення), - \(Q_{\text{плавлення}}\) - теплова енергія, необхідна для плавлення.

Розрахунок для підняття температури заліза до точки плавлення:

\[Q_{\text{нагрівання}} = m \cdot c \cdot \Delta T\] \[Q_{\text{нагрівання}} = 4000 \, \text{кг} \times 0.45 \, \text{Дж/(град·C)} \times (1538 - T_0) \, \text{град}\]

\(T_0\) - початкова температура брухту. Якщо відомо, скільки градусів Цельсія не вистачає до точки плавлення, це може бути використано в розрахунках.

Теплова енергія для самого процесу плавлення враховує теплову потребу розширення між твердим і рідким станами речовини.

\[Q_{\text{плавлення}} = \text{маса} \times \text{тепловий об'єм плавлення}\]

Тепловий об'єм плавлення заліза складає приблизно 270 Дж/г.

Отже, для точних розрахунків потрібно знати початкову температуру брухту та тепловий об'єм плавлення. Але загалом, щоб розплавити 4 тонни залізного брухту, потрібно значна кількість енергії через велику масу та високу температуру плавлення заліза.