Вопрос школьника
Сколько потребуется каменного угля, чтобы расплавить 100 т чугуна, взятого при температуре 20 °С, если КПД печи 40%
Ответ от учителя
Для расплавления 100 т чугуна необходимо достичь температуры плавления, которая составляет около 1150-1200 °C. Для этого необходимо использовать каменный уголь в качестве топлива.
КПД печи указывает на то, какая часть тепла, выделяемого при сгорании топлива, используется для нагрева чугуна, а какая часть уходит в окружающую среду. В данном случае КПД печи составляет 40%, что означает, что 60% тепла уходит в окружающую среду.
Для расчета количества каменного угля, необходимого для расплавления 100 т чугуна, необходимо учитывать тепловую мощность угля и тепловую емкость чугуна.
Тепловая мощность каменного угля составляет около 24 МДж/кг. Для расплавления 100 т чугуна необходимо получить 100 т * 4,18 Дж/(г*°C) * (1200-20) °C = 4,98 * 10^10 Дж тепла.
Таким образом, для получения необходимого количества тепла необходимо сжечь уголь массой:
4,98 * 10^10 Дж / (24 МДж/кг * 0,4) = 5,19 * 10^5 кг = 519 т каменного угля.
Таким образом, для расплавления 100 т чугуна при температуре 20 °C и КПД печи 40% необходимо использовать около 519 т каменного угля.
