ККД печі дорівнює 28 %. Скільки вугілля треба спалити, щоб нагріти 2,8т чавуна
від температури 80 о С до температури плавлення 1350 о С. Питома теплоємність
чавуна 550 Дж/кгК. Питома теплота згоряння вугілля 29·10 6 Дж/кг.
Ответы
Дано:
- Коефіцієнт дорівнює КД = 28% = 0.28.
- Маса чавуна m = 2.8 тонн = 2800 кг.
- Початкова температура T1 = 80°C.
- Температура плавлення T2 = 1350°C.
- Питома теплоємність чавуна c = 550 Дж/кгК.
- Питома теплота згоряння вугілля Q = 29·10^6 Дж/кг.
Розв'язання:
1. Обчислимо зміну температури:
ΔT = T2 - T1 = 1350°C - 80°C = 1270°C.
2. Розрахуємо кількість теплоти, необхідну для нагрівання чавуна:
Q_total = m * c * ΔT = 2800 кг * 550 Дж/кгК * 1270 К = 2,359,000,000 Дж.
3. Для визначення маси вугілля, яке потрібно спалити, використаємо формулу енергетичного еквіваленту КПД:
Q_vug = Q_total / КД = 2,359,000,000 Дж / 0.28 = 8,424,285,714 Дж.
4. Знайдемо масу вугілля:
m_vug = Q_vug / Q = 8,424,285,714 Дж / (29·10^6 Дж/кг) ≈ 290.5 кг.
Отже, для нагрівання 2.8 тонн чавуна від температури 80°C до температури плавлення 1350°C необхідно спалити приблизно 290.5 кг вугілля.