Сколько теплоты потребовалось для расплавления 1,5 кг железного лома в вагранке, если начальная температура лома была

Тема: Теплота сгорания кокса и расплавление железного лома

Описание:
Для решения данной задачи нам понадобятся несколько физических понятий и формул. Первое из них - удельная теплота сгорания кокса, которая равна 2,9•10^7 дж/кг. Это значит, что при сжигании одной килограмма кокса выделяется 2,9•10^7 дж теплоты.

Для расплавления железного лома нам нужно знать его удельную теплоту плавления, но в задаче она не указана. Поэтому мы будем считать, что она равна 60000 дж/кг.

Для расчета количества теплоты, необходимого для расплавления 1,5 кг железного лома, мы будем использовать формулу:

Количество теплоты = масса * удельная теплота плавления

Теперь рассчитаем количество теплоты для расплавления железного лома:

Количество теплоты = 1,5 кг * 60000 дж/кг = 90000 дж

Для расчета количества кокса, необходимого для расплавления данного количества лома, мы должны использовать информацию о том, что только 60% выделенной теплоты от сгорания кокса используется для плавления.

Рассчитаем количество теплоты, которое нам необходимо:

Необходимая теплота = количество теплоты для расплавления / процент использования теплоты

Необходимая теплота = 90000 дж / 0,6 = 150000 дж

Таким образом, для расплавления 1,5 кг железного лома потребуется 150000 дж теплоты.

Пример:
Задача: Сколько теплоты потребуется для расплавления 2 кг железного лома в вагранке, если начальная температура лома была 25°C?

Совет:
Для более легкого понимания материала, рекомендуется повторить основные понятия теплоты и физические формулы, связанные с расплавлением и сгоранием.

Ещё задача:
Задача: Сколько теплоты потребуется для расплавления 3,5 кг железного лома, если начальная температура лома была 15°C?

Решение:

Для ответа на эту задачу, нам понадобятся два дополнительных факта:

1. Для расплавления 1 кг железа необходимо затратить 334,5 кДж теплоты.
2. Удельная теплота сгорания кокса составляет 2,9 * 10^7 Дж/кг.

Начнем с первой части задачи - вычисления теплоты, необходимой для расплавления 1,5 кг железного лома.

Таким образом, для расплавления 1,5 кг железного лома потребуется:

теплота = (1,5 кг) * (334,5 кДж/кг) = 501,75 кДж

Теперь перейдем ко второй части задачи - вычисления количества кокса, необходимого для этого процесса.

У нас есть данные о том, что только 60% выделенной теплоты от сгорания кокса используется для плавления.

Таким образом, общая теплота, которую нам необходимо получить, равна:

общая теплота = (501,75 кДж) / 0,6 = 836,25 кДж

Окончательно, используя удельную теплоту сгорания кокса в 2,9 * 10^7 Дж/кг, мы можем вычислить количество кокса, необходимого для этого процесса:

количество кокса = (общая теплота) / (удельная теплота сгорания кокса)
= (836,25 кДж) / (2,9 * 10^7 Дж/кг)
= 2,886 * 10^-2 кг (или 28,86 г)

Ответ:

Для расплавления 1,5 кг железного лома потребуется 501,75 кДж теплоты. Для этого процесса потребуется сжечь примерно 28,86 г кокса.