Question

В плавильную печь загрузили 2000 кг чугуна, взятого при температуре 20°С. Какое количество теплоты затрачено в ней на его плавление? Сколько льда, взятого при температуре  0°С, можно было бы расплавить за счет этого количества теплоты?

Answer 1

Дано
1-чугун
2-лед
m1=2000 кг
c1=540 (Дж/кг*С)
λ1=1,4*10^5 Дж/кг
λ2=3,4*10^5 Дж/кг
t=1200 C
t1=20 С
t2=0 C
найти
Q1
m2
решение
Q1 = Q'+Q" = m1c1(t-t1)+m1λ1=m1(c1(t-t1)+λ1)=
                   =2000(540*(1200-20)+1,4*10^5)=1 554 400 000 Дж =
                   = 1554,4 МДж
Q1=λ2*m2
m2 = Q1/λ2 = 1 554 400 000 /3,4*10^5 =4571.76 кг = 4,57 т

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение теплообмена:

Q = m * L

где: Q - количество теплоты (в джоулях или калориях), m - масса вещества, которое плавится или замораживается (в килограммах), L - удельная теплота плавления (в джоулях или калориях на грамм).

Сначала найдем количество теплоты, затраченное на плавление 2000 кг чугуна. Удельная теплота плавления чугуна составляет около 27300 Дж/г (или 6.51 ккал/г).

Сначала переведем массу чугуна из килограммов в граммы:

2000 кг = 2000000 г

Теперь мы можем вычислить количество теплоты:

Q = m * L Q = 2000000 г * 27300 Дж/г Q = 54600000000 Дж

Теперь давайте узнаем, сколько льда можно было бы расплавить, используя это количество теплоты. Удельная теплота плавления льда составляет около 334 Дж/г (или 0.08 ккал/г).

Q = m * L

Теперь мы можем выразить массу льда (m) исходя из данного количества теплоты:

54600000000 Дж = m * 334 Дж/г

Решая уравнение для m:

m = 54600000000 Дж / 334 Дж/г m ≈ 163173653 г

Теперь переведем массу льда из граммов в килограммы:

163173653 г = 163173.653 кг

Таким образом, можно было бы расплавить примерно 163173.653 кг льда при температуре 0°C, используя количество теплоты, затраченное на плавление 2000 кг чугуна при температуре 20°C.