Сколько теплоты нужно, чтобы расплавить чугун массой 250 г, начальная температура которого -20 градусов?
Сколько теплоты нужно, чтобы расплавить чугун массой 250 г, начальная температура которого -20 градусов? Производительность тепловой машины, работающей по циклу Карно, составляет 5,04 кДж, а количество теплоты, отдаваемое охладителю за один цикл, равно 26,8 кДж. Требуется найти КПД цикла.
23.12.2023 18:01
Инструкция: Для решения данной задачи нам необходимо знать формулу для расчета теплоты, а также уметь переводить единицы измерения: килоджоули в джоули и граммы в килограммы.
Формула для расчета потребной теплоты для расплавления вещества:
Q = m * ΔT * C,
где Q - теплота, m - масса вещества, ΔT - изменение температуры, C - удельная теплоемкость.
Для расчета КПД цикла Карно нужно знать работу, совершаемую тепловой машиной, и количество теплоты, отдаваемое охладителю.
КПД (Коэффициент полезного действия) равен отношению работы к входной теплоте:
КПД = работа / входная теплота.
Демонстрация:
1. Расчет потребной теплоты для расплавления чугуна:
m = 250 г (250/1000 = 0.25 кг)
ΔT = 0 градусов (расплавление начинается при температуре, равной температуре начала плавления)
C = удельная теплоемкость чугуна (известное значение)
2. Расчет КПД цикла Карно:
Работа = 5.04 кДж (перевести в джоули)
Входная теплота = 26.8 кДж (перевести в джоули)
Совет: Перед решением задач проверьте и преобразуйте единицы измерения к необходимым значениям, чтобы избежать ошибок в расчетах. Используйте соответствующие физические и термические свойства вещества.
Задача для проверки:
Рассчитайте количество теплоты, необходимое для плавления золота массой 50 г, при условии, что начальная температура золота составляет 25 градусов. Удельная теплоемкость золота равна 0.13 кДж/кг*°C.