Каков КПД печи, если при нагревании 60 кг стали до 1400 °С было израсходовано 4,6 кг специального топлива? Удельная

Содержание вопроса: КПД печи и его расчет

Пояснение: КПД (кпд) означает Коэффициент Полезного Действия и является показателем эффективности процесса превращения входной энергии в выходную энергию. Для расчета КПД печи необходимо знать количество входной и выходной энергии.

КПД может быть рассчитан по формуле: КПД = (Выходная энергия / Входная энергия) * 100%.

В данной задаче ищем КПД печи. Входная энергия - это количество энергии, которое было израсходовано для нагрева стали. Выходная энергия - это количество энергии, выделившееся при сгорании топлива.

Для расчета входной энергии необходимо узнать количество теплоты, переданной стали. Входная энергия = масса стали * удельная теплоемкость стали * изменение температуры стали.

Для расчета выходной энергии необходимо узнать количество теплоты, выделившееся при сгорании топлива. Выходная энергия = масса топлива * удельная теплота сгорания топлива.

Подставляем известные значения в формулу, чтобы найти КПД печи.

Дополнительный материал: В данной задаче, КПД печи будет равен (Выходная энергия / Входная энергия) * 100%. Давайте вычислим его.

Совет: Чтобы лучше понять понятие КПД, можно представить его как эффективность перевода одной формы энергии в другую. КПД всегда представляется в процентах, поэтому иногда полезно умножить итоговый результат на 100.

Дополнительное задание: Рассчитайте КПД печи, если при нагревании 60 кг стали до 1400 °С было израсходовано 4,6 кг специального топлива. Удельная теплоемкость стали составляет 460 Дж/кг•K, а удельная теплота сгорания топлива - 30 МДж/кг.

Тема урока: КПД печи

Описание: КПД (Коэффициент полезного действия) печи - это отношение полезной работы, совершенной печью, к затраченной энергии. В данной задаче, нам дано количество стали, нагретой в печи, масса используемого топлива, а также удельная теплоемкость стали и удельная теплота сгорания топлива.

Чтобы найти КПД печи, нам необходимо указать, какая энергия была затрачена на нагрев стали и какая часть этой энергии была использована полезно.

Сначала найдем количество теплоты, затраченное на нагрев стали:

Количество теплоты, Q = масса стали * теплоемкость стали * изменение температуры
Q = 60 кг * 460 Дж/кг•K * (1400 °C - 20 °C) [Температура измеряется в Кельвинах, поэтому переводим 1400 °C в Кельвины, вычитая 20 °C]

Теперь найдем количество энергии, выделившейся при сгорании топлива:

Количество энергии, выделенной при сгорании топлива, E = масса топлива * удельная теплота сгорания
E = 4,6 кг * 30 МДж/кг

КПД печи определяется как отношение полезной работы к затраченной энергии:

КПД = полезная работа / затраченная энергия
КПД = Q / E

Подставим значения и рассчитаем КПД:

КПД = (60 кг * 460 Дж/кг•K * (1400 °C - 20 °C)) / (4,6 кг * 30 МДж/кг)

Демонстрация: Рассчитаем КПД печи, если при нагревании 60 кг стали до 1400 °С было израсходовано 4,6 кг топлива.

Совет: В задачах этого типа важно внимательно следить за единицами измерения и правильно переводить их при необходимости. Также нужно быть уверенным в умении применять формулу КПД и выполнять простые математические операции. Рекомендуется использовать калькулятор для выполнения сложных вычислений.

Практика: Стальная печь съела 10 кг угля с удельной теплотой сгорания 25 МДж/кг. Каков КПД печи, если она нагрела 2000 кг стали на 500 градусов Кельвина? (Удельная теплоемкость стали - 450 Дж/кг•K)