Question

задача по физике 8 класс. сколько кокса потребуется для плавления 40 кг чугуна взятого при 30° С если КПД печи 12%
Пожалуйста решите.

Answer 1

Дано:
m₁ = 40 кг
t₀ = 30° C
t = 1200° C - температура плавления чугуна
η = 12% = 0,12 - в процентах не вычесляется
q = 29,3·10⁶ Дж/кг - удельная теплота сгорания кокса (из справочника)
c = 540 Дж/(кг·°С) - удельная теплоёмкость чугуна (из справочника)
λ = 9,7·10⁴ Дж/кг - удельная теплота плавления (серого) чугуна (из справочника)

Найти:
m₁ = ? - необходимая масса кокса для плавления чугуна

Решение:
КПД печи это отношение:
                                                     $eta = frac{Q_1}{Q_2}$
где Q₁ - это тепло затраченное для всего процесса плавления чугуна
                                              $Q_1=Q_H+Q_{Pi}$
где Qн - тепло потраченное для нагревания чугуна от 30° С до температуры плавления;
Qп - тепло затраченное на расплавление чугуна;
Q₂ - тепло получаемое за счёт сгорания кокса;
Получаем:
                             $eta = frac{Q_1}{Q_2}= frac{Q_H+Q_Pi}{Q_2} = frac{ccdot m_1cdot(t-t_0)+m_1cdotlambda}{m_2cdot q}$
Откуда искомая масса потребовавшегося кокса:
               $m= frac{ccdot m_1cdot(t-t_0)+m_1cdotlambda}{etacdot q} = frac{540cdot40cdot(1020-30)+40cdot 9,7cdot10^4}{0,12cdot29,3cdot10^6}approx 7,2 (_K_Gamma)$

p.s в задаче не указан кокой вид чугуна (серый, белый) для примера* взял серый чугун