Какое количество свинца при температуре 27°С можно расплавить, используя энергию, полученную от 1 литра сгоревшей
Какое количество свинца при температуре 27°С можно расплавить, используя энергию, полученную от 1 литра сгоревшей нефти, при условии, что КПД нагревателя составляет 75%? Удельная теплоемкость свинца равна 140 Дж/(кг×°С), удельная теплоемкость плавления свинца равна 25 кДж/кг. Температура плавления свинца составляет 327°С. Плотность нефти равна 850 кг/м3, а удельная теплота сгорания нефти равна 44 МДж/кг. Дано и решение.
Radio 56
Для решения данной задачи нам необходимо вычислить количество свинца, которое можно расплавить, используя энергию, полученную от 1 литра сгоревшей нефти.Шаг 1: Найдем энергию, полученную от сгорания 1 литра нефти.
Дано: удельная теплота сгорания нефти = 44 МДж/кг
Поскольку у нас дан объем 1 литр, необходимо учесть еще и плотность нефти:
Плотность нефти = 850 кг/м³ = 0.85 кг/л
Тогда энергия, получаемая от сгорания 1 литра нефти, равна:
Энергия = удельная теплота сгорания × масса нефти
Энергия = 44 МДж/кг × 0.85 кг
Энергия = 37.4 МДж
Шаг 2: Найдем массу свинца, который можно расплавить с использованием этой энергии.
Дано: КПД нагревателя = 75%
Значит, эффективно использованная энергия будет равна:
Эффективная энергия = КПД нагревателя × энергия
Эффективная энергия = 0.75 × 37.4 МДж
Эффективная энергия = 28.05 МДж
Шаг 3: Найдем количество теплоты, необходимое для плавления свинца.
Дано: удельная теплоемкость плавления свинца = 25 кДж/кг
Мы знаем, что при плавлении свинца его температура остается постоянной, поэтому изменение его температуры обращается в ноль.
Количество теплоты, необходимое для плавления свинца, равно:
Теплота = удельная теплоемкость плавления × масса свинца
Теплота = 25 кДж/кг × масса свинца
Шаг 4: Найдем массу свинца.
Для этого используем формулу:
масса свинца = Теплота / удельная теплоемкость плавления
масса свинца = 28.05 МДж / (25 кДж/кг)
масса свинца = 28.05 МДж / 25 кДж/кг
масса свинца = 1122 кг
Ответ: Мы можем расплавить 1122 кг свинца, используя энергию, полученную от сгоревшей 1 литра нефти при условии, что КПД нагревателя составляет 75%.