Сколько теплоты было потребовано для плавления 1,5т железного лома, начальная температура которого составляла 20°C?

Mariya

35

Поскольку нам дана масса железного лома (1,5 т) и начальная температура (20°C), мы можем использовать формулу для расчета теплоты, необходимой для плавления:

\(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\),

где Q - теплота, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость, и ΔT - изменение температуры.

Для плавления железа обычно используется температура плавления 1538°C, поэтому значение ΔT будет:

\(\Delta T = 1538°C - 20°C = 1518°C\).

Удельная теплоемкость железа составляет примерно 0,45 Дж/(г°C).

Теперь мы можем вставить значения в нашу формулу:

\(Q = 1,5 \cdot 10^6 \, г \cdot 0,45 \, \frac{Дж}{г°C} \cdot 1518°C\).
\(Q = 1,084,100,000 \, Дж\).

Таким образом, чтобы расплавить 1,5 т железного лома, потребуется примерно 1,084,100,000 Дж теплоты.

Теперь давайте рассмотрим вопрос о количестве кокса, которое необходимо сжечь для этого. Мы знаем, что только 60% выделенной теплоты используется для плавления лома. Таким образом, мы можем использовать следующее соотношение:

\(0,6 \cdot Q_{кокса} = Q_{железного \, лома}\).

Рассчитаем количество кокса:

\(0,6 \cdot Q_{кокса} = 1,084,100,000 \, Дж\).

Теперь решим уравнение относительно \(Q_{кокса}\):

\(Q_{кокса} = \frac{1,084,100,000 \, Дж}{0,6} \approx 1,806,833,333 \, Дж\).

Таким образом, чтобы расплавить 1,5 т железного лома, потребуется примерно 1,806,833,333 Дж энергии, которую мы можем получить, сжигая кокс.