Question

Чему равен КПД плавильной печи, в которой на плавление 1 кг меди, взятой при температуре 85 ºС, расходуется 400 г каменного угля? прошу развёрнутое объяснение со всеми обозначениями. 40 баллов

Answer 1

$\eta= \dfrac{A_{ \pi }}{A_{3}}\cdot100 \%$

В данном случае полезная работа - нагрев и плавление меди
$1) \\ Q_1=cm_1\Delta t \\ \\ 2) \\ Q_2= \lambda m$
а затраченная - сгорание угля
$Q_3=qm_2$

Подставляем, вычисляем
$\eta= \dfrac{Q_1+Q_2}{Q_3}\cdot 100\% \\ \\ \eta= \dfrac{400\cdot 1000 \cdot 1+ 2,1\cdot10^5\cdot1}{2,7 \cdot 10^7 \cdot 0,4}\cdot 100\%\approx 5,6\%$

Ответ: 5,6%

Answer 2

КПД (коэффициент полезного действия) плавильной печи можно расчитать по формуле:

КПД = (полезный выход энергии / входная энергия) * 100%

где полезный выход энергии - это энергия, выделенная в процессе плавления меди, а входная энергия - это энергия, содержащаяся в расходуемом каменном угле.

Для расчета КПД необходимо знать количество энергии, выделенное при плавлении 1 кг меди. Для этого нужно знать плотность меди (пусть будет 8,9 г/см³) и известную удельную теплоемкость меди (пусть будет 0,385 Дж/г*°C). Выделенную энергию можно вычислить по формуле:

Энергия = масса * плотность * удельная теплоемкость * изменение температуры

В данном случае масса меди равна 1 кг, плотность равна 8,9 г/см³, удельная теплоемкость равна 0,385 Дж/г*°C, а изменение температуры равно разности температур затвердевания текущей температуры (85 ºC) и начальной температуры меди (пусть будет 25 ºC). Подставим значения в формулу:

Энергия = 1 кг * 1000 г/кг * 8,9 г/см³ * 0,385 Дж/г*°C * (85 ºC - 25 ºC)

Получим значение энергии в Дж.

Для расчета входной энергии необходимо знать количество энергии, содержащееся в 400 г каменного угля. Для этого нужно знать удельную теплоту сгорания каменного угля (пусть будет 30 МДж/кг). Входную энергию можно вычислить по формуле:

Энергия = масса * удельная теплота сгорания

В данном случае масса каменного угля равна 400 г, а удельная теплота сгорания равна 30 МДж/кг. Подставим значения в формулу:

Энергия = 400 г * 0,4 кг/г * 30 МДж/кг

Получим значение энергии в Дж.

Итак, для расчета КПД, подставим значения полезной и входной энергий в формулу:

КПД = (полезная энергия / входная энергия) * 100%

Пусть полученное значение полезной энергии равно X, а полученное значение входной энергии равно Y. Тогда:

КПД = (X / Y) * 100%

Посчитайте значения энергий и подставьте их в формулу, чтобы получить значение КПД плавильной печи.