Question

Сколько железа ,взятой при температуре 30 С,можно расплавить в печи с КПД 40%,сжигая 3т каменного угля?

Answer 1

Дано:
t1 = 30°C
КПД = 40%  или КПД = 0,4
m2 = 3 т = 3 000 кг = 3*10³ кг

m1-?

Температура плавления железа:
t = 1535 °C
Удельная теплоемкость железа 
с1 = 460 Дж/кг

Количество теплоты на нагревание железа:
Q1 = c1*m1*(t -t1) = 460*m1*(1535 - 30) ≈ 690 000 *m1  = 6,9*10⁵ Дж

Количество теплоты при сгорании угля:
Q2 = q*m2 = 30 *10⁶*3*10³ = 9*10¹⁰ Дж, здесь q - теплота сгорания угля

КПД = Q1/Q2

0,4 = 6,9*10⁵*m1 / 9*10¹⁰
Отсюда:
m1 = 52 000 кг   или 52 т

Ответ : можно расплавить 52 тонны железа