Question

Помогите пожалуйста,завтра нужно сдать контрольную. Заранее спасибо!Сколько нужно газа, для того чтобы в электрической печке мощностью 100 кВт расплавить слиток стали массой 1000 кг, если его сначала нужно нагреть на 1500 К? Удельная теплоёмкость стали 500 Дж/(кг*К); удельная теплота плавления стали 2,7*10 Дж/кг.

Answer 1

1 найдем тепло для нагревания Q1=c*m*(t2-t1)=500*1000*1500=750MДж
2 найдем на плавление Q2= лямбда*m=0,84*10^5*1000=84 МДж
3 Найдем все тепло Q= Q1+Q2=834 MДж
4 найдем массу природного газа   M= Q/q=834*10^6/44*10^6=18,95 кг

Answer 2

Для решения данной задачи нам необходимо разделить процесс плавления слитка стали на два этапа: первый этап - нагрев слитка стали до температуры плавления, второй этап - плавление слитка стали.

1. Расчет количества тепла, необходимого для нагрева слитка стали: Q1 = m * c * ΔT, где Q1 - количество тепла, m - масса слитка стали, c - удельная теплоемкость стали, ΔT - изменение температуры (температура плавления стали минус начальная температура).

Подставляем известные значения: m = 1000 кг, c = 500 Дж/(кг*К), ΔT = 1500 К.

Q1 = 1000 кг * 500 Дж/(кг*К) * 1500 К = 750 * 10^5 Дж.

2. Расчет количества тепла, необходимого для плавления слитка стали: Q2 = m * L, где Q2 - количество тепла, m - масса слитка стали, L - удельная теплота плавления стали.

Подставляем известные значения: m = 1000 кг, L = 2,7 * 10^6 Дж/кг.

Q2 = 1000 кг * 2,7 * 10^6 Дж/кг = 2,7 * 10^9 Дж.

3. Общее количество тепла, необходимое для нагрева и плавления слитка стали: Q = Q1 + Q2 = 750 * 10^5 Дж + 2,7 * 10^9 Дж = 2,775 * 10^9 Дж.

4. Расчет количества газа, необходимого для получения требуемого количества тепла: Q = P * t, где Q - количество тепла, P - мощность печи, t - время.

Подставляем известные значения: Q = 2,775 * 10^9 Дж, P = 100 кВт.

Переведем мощность в джоули: 100 кВт = 100 * 10^3 Дж/с.

Q = P * t => 2,775 * 10^9 Дж = 100 * 10^3 Дж/с * t.

t = (2,775 * 10^9 Дж) / (100 * 10^3 Дж/с) = 2,775 * 10^7 с.

5. Для расчета количества газа нам необходимо знать расход газа для данной мощности печи. Допустим, что расход газа составляет 1 кубический метр в час.

Переведем время в часы: 2,775 * 10^7 с = 2,775 * 10^7 / 3600 час.

t = 7,708 * 10^3 час.

Расход газа = 1 м^3/ч * 7,708 * 10^3 час = 7,708 * 10^3 м^3.

Таким образом, для плавления слитка стали массой 1000 кг в электрической печке мощностью 100 кВт необходимо примерно 7,708 * 10^3 м^3 газа.