803. Сколько требуется сжечь каменного угля в печи, чтобы расплавить 100 т чугуна, взятого при температуре 20 °С, если КПД печи 40%?

Для решения этой задачи нам необходимо воспользоваться формулой:

Q = m * c * ΔT

где: Q - количество теплоты, выделяющейся при сгорании угля; m - масса угля, который необходимо сжечь; c - удельная теплоемкость каменного угля; ΔT - изменение температуры, необходимое для расплавления чугуна.

Удельная теплоемкость каменного угля примерно равна 25 МДж/т°C.

Известно, что для расплавления 100 т чугуна требуется выделение 6 МДж/кг.

Для начала, найдем, насколько нужно увеличить температуру чугуна для его расплавления:

ΔT = 6 МДж/кг * 100 000 кг = 600 МДж

Далее, найдем количество теплоты, которое необходимо выделить при сжигании каменного угля:

Q = m * c * ΔT

Мы хотим найти m, поэтому выразим его:

m = Q / (c * ΔT)

Подставим полученные значения:

c = 25 МДж/т°C = 25 МДж/1000 кг°C = 25 кДж/кг°C ΔT = 600 МДж Q = 600 МДж

m = 600 МДж / (25 кДж/кг°C * 600 МДж) = 9600 кг

Таким образом, для расплавления 100 т чугуна при температуре 20°C и с КПД печи 40%, необходимо сжечь около 9600 кг каменного угля.