Question

Чему равен КПД плавильной печи, в которой на плавление 1 кг меди, взятой при температуре 85 ºС, расходуется 400 г каменного угля? (≈ 5,7%)

Answer 1

n(кпд)=Qполезное/Qзатраченное

Qп=Qнагрева+Qплавления

Qнагрева= cmdT

dT=1085-85=1000 градусов(т.к. медь плавится при 1085 градусах цельсия, нам ее еще нагреть надо)

Qнагрева = 385*1*1000=385*10^3 Дж.

Qплавления= lm=210*10^3*1=213*10^3

Qполезное=Qн+Qп=(213+385)*10^3=598*10^3 Дж.

Q затраченное = Qсгорания угля = km=30*10^6*0.4=12.*10^6

n=Qп/Qз=598*10^3/12.4*10^6=0.5*10^-6=0.05*100% = 5%.

Answer 2

КПД, или Коэффициент Полезного Действия, плавильной печи можно рассчитать, используя следующую формулу:

КПД = (Выходная энергия / Входная энергия) * 100%

В данном случае, входная энергия - это энергия, полученная от сгорания 400 г каменного угля, а выходная энергия - это энергия, использованная для плавления 1 кг меди.

Для расчета входной энергии, нам необходимо знать теплотворную способность каменного угля. Пусть данная величина равна Q1 (в джоулях/г). Тогда общая входная энергия будет равна:

Входная энергия = Масса угля * Теплотворная способность угля

В данном случае, масса угля равна 400 г, то есть 0.4 кг. Поэтому можно записать:

Входная энергия = 0.4 кг * Q1

Для расчета выходной энергии, нам необходимо знать теплотворную способность плавления меди. Пусть данная величина равна Q2 (в джоулях/кг). Тогда выходная энергия будет равна:

Выходная энергия = Масса меди * Теплотворная способность плавления меди

В данном случае, масса меди равна 1 кг. Поэтому можно записать:

Выходная энергия = 1 кг * Q2

Итак, теперь мы можем рассчитать КПД плавильной печи, используя полученные значения:

КПД = (Выходная энергия / Входная энергия) * 100%

КПД = ((1 кг * Q2) / (0.4 кг * Q1)) * 100%

Таким образом, чтобы точно определить КПД плавильной печи, нам необходимо знать теплотворную способность каменного угля (Q1) и теплотворную способность плавления меди (Q2). Эти значения должны быть известны для расчета.