Question

Определить кпд плавильной печи если при нагревании аллюминия от 282 К до температуры плавления израсходовали 60 кг каменного угля

Answer 1

Дано
1-алюминий
2-кам уголь
m1
c1 = 900 Дж/кг*К
To = 282 K
T =  660 С = 933 К
m2 = 60 кг
q2 = 29 МДж/кг = 29*10^6 Дж/кг
найти
КПД
решение
Q1 = c1m1(T-To)
Q2 = q2m2
КПД = Q1/Q2 * 100% = c1m1(T-To) / q2m2 * 100% 
подставляем m2 , вычисляем КПД

Answer 2

Для определения КПД плавильной печи необходимо знать количество теплоты, полученной при нагревании алюминия, и количество энергии, затраченной на это нагревание.

Для начала, определим количество теплоты, полученное при нагревании алюминия. Для этого воспользуемся формулой:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество теплоты, m - масса алюминия, c - удельная теплоемкость алюминия, ΔT - изменение температуры.

Масса алюминия равна 60 кг, удельная теплоемкость алюминия примерно равна 0,9 кДж/(кг*К), а изменение температуры равно разности температур плавления и начальной температуры:

ΔT = Tплавления - Tначальная = 660 К - 282 К = 378 К.

Подставляем значения в формулу:

Q = 60 кг * 0,9 кДж/(кг*К) * 378 К = 20 412 кДж.

Теперь необходимо определить количество энергии, затраченное на нагревание алюминия. Для этого умножим массу каменного угля на его удельную теплоту сгорания:

E = mугля * Qугля,

где E - количество энергии, затраченное на нагревание алюминия, mугля - масса каменного угля, Qугля - удельная теплота сгорания каменного угля.

Удельная теплота сгорания каменного угля примерно равна 25 МДж/кг.

Подставляем значения:

E = 60 кг * 25 МДж/кг = 1 500 МДж.

Теперь можем определить КПД плавильной печи:

КПД = (Q / E) * 100% = (20 412 кДж / 1 500 МДж) * 100% = 1,36%.

Таким образом, КПД плавильной печи при данном нагревании алюминия составляет примерно 1,36%.