Question

Какое количество каменного угля нужно сжечь, чтобы нагреть стальную заготовку массой 10 кг от 200С до 2000С

Answer 1

Ответ:

0,33 кг

Объяснение:

Чтобы нагреть стальную заготовку, нужно, чтобы количество теплоты, выделяемое при сжигании угля было равно количеству теплоты, которое необходимо для нагревания стальной заготовки.

Q1 - количество теплоты, выделяемое при сжигании угля

Q2 - количество теплоты, необходимое для нагревания заготовки

Q1 = Q2

qmy = cmcтали(t2 - t1)

my = cmcтали(t2 - t1) / q

my = 500 * 10 * 1800 / 2.7 * 10^7 = 9 * 10^6 / 2.7 * 10^7 = 0.33 кг

Answer 2

Для решения данной задачи нам понадобится учитывать теплоёмкость стали, массу стали, изменение температуры и теплоту сгорания каменного угля.

Теплоёмкость стали (средняя): c = 500 Дж/(кг·°C) Масса стали: m = 10 кг Изменение температуры: ΔT = 2000°C - 200°C = 1800°C = 1800 K

Для рассчета количества тепла, необходимого для нагрева стали, используем формулу:

Q = mcΔT

где: Q - количество тепла, m - масса стали, c - теплоёмкость, ΔT - изменение температуры.

Q = 10 кг × 500 Дж/(кг·°C) × 1800 K = 9 000 000 Дж

Теплота сгорания каменного угля (в среднем): Q_угля = 24 МДж/кг (Мегаджоули в килограмме)

Теперь, чтобы рассчитать количество каменного угля, необходимого для выделения такого количества тепла, поделим общее количество тепла на теплоту сгорания одного килограмма угля:

Количество угля = Q / Q_угля Количество угля = 9 000 000 Дж / 24 000 000 Дж/кг ≈ 0.375 кг

Таким образом, примерно 0.375 кг каменного угля нужно сжечь, чтобы нагреть стальную заготовку массой 10 кг от 200°C до 2000°C.