Какая масса стали расплавилась, если был сожжен каменный уголь массой

Question

Физика: Какая масса стали расплавилась, если был сожжен каменный уголь массой 20 кг и на плавление использовано 50% теплоты, полученной от сгорания угля, при начальной температуре стали

Volshebnyy_Leprekon · Accepted Answer

Для решения данной задачи необходимо использовать закон сохранения энергии. При сжигании каменного угля часть теплоты, полученной от сгорания, используется для нагрева стали до ее плавления.

Давайте разберемся пошагово:

1. Найдем количество теплоты, выделившейся при сгорании 20 кг каменного угля. Для этого пользуемся известным соотношением: 0,3 кг угля выделяют 15,4 MJ теплоты при сгорании.
Для нашего случая:
Масса угля,

m_{уг} = 20

кг
Выделяемая теплота при сгорании 1 кг угля,

Q_{уг} = 15, 4

MJ
Количество теплоты от сгорания угля,

Q = m_{уг} \cdot Q_{уг}

.

Подставляем значения:

Q = 20 кг \cdot 15, 4 МДж

.

2. Теперь найдем количество теплоты, которое требуется для плавления стали. По условию, было использовано 50% от полученной от сгорания угля теплоты.
Таким образом, количество теплоты для плавления стали,

Q_{плав} = 0, 5 \cdot Q

.

Подставляем значение:

Q_{плав} = 0, 5 \cdot (20 кг \cdot 15, 4 МДж)

.

3. Теперь найдем массу стали, которая расплавилась. Известно, что для плавления 1 кг стали требуется 0,3 МДж теплоты.
Поделим количество теплоты, необходимое для плавления стали, на количество теплоты, требуемое для плавления 1 кг стали:

m_{ст} = \frac{Q_{плав}}{0, 3 МДж}

.

Подставляем значение:

m_{ст} = \frac{0, 5 \cdot (20 кг \cdot 15, 4 МДж)}{0, 3 МДж}

.

Произведем расчеты:

\begin{aligned} Q & = 20 кг \cdot 15, 4 МДж \\ Q_{плав} & = 0, 5 \cdot (20 кг \cdot 15, 4 МДж) \\ m_{ст} & = \frac{0, 5 \cdot (20 кг \cdot 15, 4 МДж)}{0, 3 МДж} \end{aligned}

После подсчетов мы получим окончательное значение массы стали, которая расплавилась.

Какая масса стали расплавилась, если был сожжен каменный уголь массой 20 кг и на плавление использовано 50% теплоты

Volshebnyy_Leprekon

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!