При остывании вода (вообще любое вещество) отдаёт энергию. При превращении жидкости в твёрдое состояние вода (как и всё остальное) тоже отдаёт энергию. То есть чтобы какая-то масса воды превратилась в лёд, она должна отдать энергию (сначала остывая до температуры замерзания, а потом превращаясь в лёд). А чтобы она отдавала энергию, что-то должно её принимать. Этим занимается холодильник. Количество энергии, которое холодильник может забирать за одну секунду это называется мощностью. Значит чтобы понять, сколько энергии сможет забрать холодильник за 60 минут, надо сначала узнать его мощность. Её можно определить по количеству энергии, которое он забрал у 1,5 литров воды за 20 минут работы. Вода потеряла энергию Q=C*m*dT, где C - удельная теплоёмкость воды, m - масса воды, dT - разница температур (начальная минус конечная) Мощность равна P=Q/t, где t - время охлаждения 20 мин (в секундах!) Значит за оставшиеся 60 минут (в секундах) холодильник заберёт энергию E=P*60*60=3600*P. На остывание до нуля из этого количества потратится энергия Q2=C*m*(4-0)=4C*m, остальное пойдёт на образование льда. Q3=E-Q2=A*M, где A - энергия кристализации (теплота плавления) льда - смотри в справочнике, M - масса льда. Отсюда находим массу льда: M=(E-Q2)/A; M=(3600*P-4C*m)/A; M=(3600*C*m*dT/t - 4C*m)/A; M=C*m*(3600*dT/t - 4)/A; M=C*m*(3600*(16-4)/1200 - 4)/A; M=32*C*m*/A
Поскольку кпд печи 50 процентов, то при сжигании угля мы получили лишь половину того числа что написанно выше.
Значит, при сжигании угля мы получили 27 000 000 000 джоулей.
Эта энергия будет затрачена на нагревание стали на (1500 - 20) = 1480 градусов, а затем плавления. Обозначим эти две энергии как Q1 и Q2 соответственно.
Q1 = cmΔt = 500 * m * 1480 = 740000m (m нам надо найти)
Q2 = λm = 84 000 * m = 84000m
Q это энергия которая нам требуется для нагревания и плавления стали массой m
Q = Q1 + Q2 = 740000m + 84000m = 824000m
итак вся энергия сгоревшего угля должна пойти на нагревание стали
Q = Qу
824000m = 27 000 000 000
m = 32 766 кг = 32.8 тонн. = 33 тонны (если округлить до целых)
Её можно определить по количеству энергии, которое он забрал у 1,5 литров воды за 20 минут работы.
Вода потеряла энергию Q=C*m*dT, где C - удельная теплоёмкость воды, m - масса воды, dT - разница температур (начальная минус конечная)
Мощность равна P=Q/t, где t - время охлаждения 20 мин (в секундах!)
Значит за оставшиеся 60 минут (в секундах) холодильник заберёт энергию E=P*60*60=3600*P.
На остывание до нуля из этого количества потратится энергия Q2=C*m*(4-0)=4C*m, остальное пойдёт на образование льда.
Q3=E-Q2=A*M, где A - энергия кристализации (теплота плавления) льда - смотри в справочнике, M - масса льда.
Отсюда находим массу льда:
M=(E-Q2)/A;
M=(3600*P-4C*m)/A;
M=(3600*C*m*dT/t - 4C*m)/A;
M=C*m*(3600*dT/t - 4)/A;
M=C*m*(3600*(16-4)/1200 - 4)/A;
M=32*C*m*/A
Объяснение:
Формула выделенной энергии при сжигании топлива Q = qm.
Qу = qm = 27 * 10^6 * 2000 = 54 000 000 000 джоулей
Поскольку кпд печи 50 процентов, то при сжигании угля мы получили лишь половину того числа что написанно выше.
Значит, при сжигании угля мы получили 27 000 000 000 джоулей.
Эта энергия будет затрачена на нагревание стали на (1500 - 20) = 1480 градусов, а затем плавления. Обозначим эти две энергии как Q1 и Q2 соответственно.
Q1 = cmΔt = 500 * m * 1480 = 740000m (m нам надо найти)
Q2 = λm = 84 000 * m = 84000m
Q это энергия которая нам требуется для нагревания и плавления стали массой m
Q = Q1 + Q2 = 740000m + 84000m = 824000m
итак вся энергия сгоревшего угля должна пойти на нагревание стали
Q = Qу
824000m = 27 000 000 000
m = 32 766 кг = 32.8 тонн. = 33 тонны (если округлить до целых)
Если не сложно, сделай мой ответ лучшим.