Какой будет объем потребления нефти для плавки 500 кг стали в печи, если КПД печи составляет 70%? Учитывая

Содержание вопроса: Энергетический расчет плавки стали с использованием нефти

Инструкция: Для решения данной задачи нам потребуется использовать законы сохранения энергии. Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагрева стали от начальной температуры до температуры плавления. Для этого воспользуемся формулой:

Q1 = m * c * ΔT,

где Q1 - количество теплоты, m - масса стали (500 кг), c - удельная теплоемкость стали (примем ее равной 460 Дж/кг °C), ΔT - разница температур (1360 °C - 10 °C).

Q1 = 500 кг * 460 Дж/кг °C * (1360 °C - 10 °C) = 299,200,000 Дж.

Теперь найдем количество необходимой нефти для плавки, учитывая КПД печи. КПД выражается как отношение полезной работы к затраченной энергии. Зная, что КПД печи составляет 70%, мы можем использовать следующую формулу:

Эффективная энергия = (Затраченная энергия) * (КПД / 100).

Таким образом, получаем:

Затраченная энергия = (Затраченная энергия) / (КПД / 100).

Затраченная энергия = Q1 / (70 / 100) = 299,200,000 Дж / 0.7 = 427,428,571 Дж.

Далее, найдем потребный объем нефти, зная удельную теплоту сгорания нефти:

Объем нефти = Энергия / удельная теплота сгорания нефти.

Объем нефти = 427,428,571 Дж / (4.6 * 10^7 Дж/кг) = 9.29 кг.

Таким образом, объем потребления нефти для плавки 500 кг стали в печи составляет 9.29 кг.

Дополнительный материал:
Задача: Какой будет объем потребления нефти для плавки 300 кг алюминия в печи, если КПД печи составляет 65%? Учитывая, что удельная теплота сгорания нефти равна 5 * 10^7 дж/кг, начальная температура алюминия составляет 20 °C, а температура плавления составляет 660 °C.

Совет: Для понимания данной темы рекомендуется изучить законы сохранения энергии, а также удельные теплоемкости и удельные теплоты сгорания различных веществ.

Задача для проверки: Какой будет объем потребления нефти для плавки 1000 кг чугуна в печи, если КПД печи составляет 60%? Учитывая, что удельная теплота сгорания нефти равна 3.8 * 10^7 дж/кг, начальная температура чугуна составляет 25 °C, а температура плавления составляет 1200 °C.