M₁ = 100 т = 100000 кг - масса чугуна t₁ = 20° C - начальная температура чугуна t₂ = 1100° C - температура плавления чугуна С = 540 Дж на кг на град - удельная теплоёмкость чугуна λ = 130 000 Дж на кг - удельная теплота плавления чугуна q = 27 000 000 Дж на кг - удельная теплота сгорания каменного угля η = 40% - кпд печки Теплота, которую необходимо передать чугуну для полного расплавления Q₁ = m₁(C(t₂ - t₁) + λ) Теплота, которую в этой печке c кпд η может передать полностью сгоревший каменный уголь массой m₂ Q₂ = ηm₂q/100 Чтобы чугун расплавился должно выполниться условие Q₁ = Q₂ или m₁(C(t₂ - t₁) + λ) = ηm₂q/100 Откуда получается: m₂ = 100m₁(C(t₂ - t₁) + λ)/ηq - множитель 100 используется, если кпд - в процентах.
Прежде чем подставлять числа, следует заметить: чугун есть сложное вещество, содержащее в основном железо и углерод. От того, насколько велика доля углерода, сильно зависят такие параметры, как t₂, С и λ Жаль, что составители задания не указали конкретные величины этих параметров, потому как они варьируются в достаточно широких (до 20%) пределах. То же самое отчасти относится и к параметру q для каменного угля, хотя в этом случае разброс меньше.
m₂ = 100*100000(540*1080 + 130000)/(40*27000000) = 6600 кг (6,6т)
t₁ = 20° C - начальная температура чугуна
t₂ = 1100° C - температура плавления чугуна
С = 540 Дж на кг на град - удельная теплоёмкость чугуна
λ = 130 000 Дж на кг - удельная теплота плавления чугуна
q = 27 000 000 Дж на кг - удельная теплота сгорания каменного угля
η = 40% - кпд печки
Теплота, которую необходимо передать чугуну для полного расплавления
Q₁ = m₁(C(t₂ - t₁) + λ)
Теплота, которую в этой печке c кпд η может передать полностью сгоревший каменный уголь массой m₂
Q₂ = ηm₂q/100
Чтобы чугун расплавился должно выполниться условие
Q₁ = Q₂
или
m₁(C(t₂ - t₁) + λ) = ηm₂q/100
Откуда получается:
m₂ = 100m₁(C(t₂ - t₁) + λ)/ηq - множитель 100 используется, если кпд - в процентах.
Прежде чем подставлять числа, следует заметить: чугун есть сложное вещество, содержащее в основном железо и углерод. От того, насколько велика доля углерода, сильно зависят такие параметры, как t₂, С и λ
Жаль, что составители задания не указали конкретные величины этих параметров, потому как они варьируются в достаточно широких (до 20%) пределах.
То же самое отчасти относится и к параметру q для каменного угля, хотя в этом случае разброс меньше.
m₂ = 100*100000(540*1080 + 130000)/(40*27000000) = 6600 кг (6,6т)
( С = 500 Дж/( кг*К ) ), m — масса стальной детали ( m = 500 г = 0,5 кг ), ∆t — изменение температуры стальной детали ( ∆t = 20 ºС ).
Q = С * m * ∆t = 500 * 0,5 * 20 = 5000 Дж = 5кДж.
Внутренняя энергия стальной детали возрастет на 5 кДж.
2.Q=38000кДж
Масса-?
Удельная теплота сгорания пороха (С) =3800кДж,
Q=С\m.
m=С\Q
значит
38000(кДж) /3800(кДж/кг) =10кг.
3. Q=c*m*(T2-T1)
ΔT=T2-T1
Qо=Со*m*ΔT; Qл=Сл*m*ΔT.
Qo/Qл=Со/Сл=250/380=25/38=0,658
Qo=0,658Qл.
4.Q1 =Q2.
Q1 = q * m1, где q — удельная теплота сгорания бензина
( q = 4,6 * 107 Дж/кг ), m1 — масса сгоревшего бензина ( m1 = 20 г = 0,02 кг ).
Q2 = С * m2 * ∆t, где С — удельная теплоемкость воды ( С = 4200 Дж/ ( кг*К ) ),
m – масса воды ( m = 20 кг ),
∆t – изменение температуры воды ( ºС ).
q * m1 = С * m2 * ∆t.
∆t = q * m1 / ( С * m2 ) = 4,6 * 107 * 0,02 / ( 4200 * 20 ) ≈ 11 ºС.
Температура воды увеличится на 11 ºС.
5.Пористый. Он содержит в промежутках воздух - отличный теплоизолятор