10. Какое количество теплоты требуется для плавки 440 кг меди на Жезказганском медеплавильном заводе, если температура

Содержание вопроса: Тепловой баланс в процессе плавления металла

Объяснение: Для решения данной задачи нам необходимо вычислить количество теплоты, необходимой для плавления указанной массы меди, а также определить массу газа, необходимого для сжигания и расплавления этой меди.

1. Для определения количества теплоты, необходимого для плавления меди, мы можем использовать формулу:
Q = m * L,
где Q - количество теплоты (Дж), m - масса меди (кг), L - удельная теплота плавления меди (Дж/кг).

Подставляя значения из задачи, получаем:
Q = 440 кг * 21 х 10⁴ Дж/кг,
Q = 9.24 х 10⁶ Дж.

Таким образом, для плавления 440 кг меди требуется 9.24 х 10⁶ Дж теплоты.

2. Для составления уравнения теплового баланса для газа и меди, мы должны учесть, что количество выделяющейся теплоты при сжигании газа должно быть равно количеству теплоты, необходимому для плавления меди. Уравнение может быть записано следующим образом:
m₁ * q₁ = m₂ * L,
где m₁ - масса газа (кг), q₁ - удельная теплота сгорания газа (Дж/кг), m₂ - масса меди (кг), L - удельная теплота плавления меди (Дж/кг).

Нам дано, что удельная теплота сгорания газа q₁ = 44 х 10⁶ Дж/кг.

3. Чтобы выразить массу газа из уравнения, мы можем переставить переменные:
m₁ = (m₂ * L) / q₁.

Подставляя известные значения, получаем:
m₁ = (440 кг * 21 х 10⁴ Дж/кг) / (44 х 10⁶ Дж/кг),
m₁ = 0.1 кг.

Таким образом, для сжигания и расплавления 440 кг меди необходимо 0.1 кг природного газа.

Совет: Чтобы лучше понять концепцию теплового баланса и уравнений, рекомендуется изучить основы термодинамики и теплообмена. Важно понимать единицы измерения для удельной теплоты и массы, а также уметь правильно переводить единицы измерения. Не забывайте проверять правильность полученных результатов и использовать подходящие формулы для каждого шага.

Задача для проверки: Сколько теплоты требуется для плавления 650 кг свинца, если удельная теплота плавления свинца составляет 23 х 10⁴ Дж/кг?