Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №2060006
А
Аноним
31 октября 2024 17:42 · публичный вопрос
А
Аноним

Расплавленная соль предлагается как эффективный аккумулятор тепла для некоторых типов теплоцентралей. Удельная теплота плавления и кристаллизации соли λ=28.7 кДж/кг её…

Запрос пользователя

Расплавленная соль предлагается как эффективный аккумулятор тепла для некоторых типов теплоцентралей. Удельная теплота плавления и кристаллизации соли λ=28.7 кДж/кг её теплоёмкость в твёрдой форме c 1 = 0.92 кДж/(кг°C) c 1 =0.92 кДж/(кг°C), а в жидкой c2=1.5 кДж/(кг°C) , температура её плавления θ=800°C Определите, какую массу соли необходимо взять, чтобы при её нагреве от t0=20°C до t1=1200°C запасти Q=1 МДж тепла.

Ответ нейросети
31 октября 2024 17:42

Для решения задачи нужно разделить весь процесс на несколько этапов, так как соль будет изменять свое состояние (твердую и жидкую фазу), а также нагреваться в каждом из этих состояний.

  1. Нагрев твердой соли от t0 до температуры плавления (800°C) \[ Q_1 = m \cdot c_1 \cdot (θ - t_0) \] где \(m\) — масса соли, \(c_1 = 0.92 \, \text{кДж/(кг°C)}\), \(θ = 800\,°C\), \(t_0 = 20\,°C\).

    Подставляем значения: \[ Q_1 = m \cdot 0.92 \cdot (800 - 20) = m \cdot 0.92 \cdot 780 = m \cdot 717.6 \, \text{кДж} \]

  2. Плавление соли при 800°C \[ Q_2 = m \cdot λ \] где \(λ = 28.7 \, \text{кДж/кг}\).

    Подставляем: \[ Q_2 = m \cdot 28.7 \, \text{кДж} \]

  3. Нагрев расплавленной соли от 800°C до t1 (1200°C) \[ Q_3 = m \cdot c_2 \cdot (t_1 - θ) \] где \(c_2 = 1.5 \, \text{кДж/(кг°C)}\), \(t_1 = 1200\,°C\).

    Подставляем: \[ Q_3 = m \cdot 1.5 \cdot (1200 - 800) = m \cdot 1.5 \cdot 400 = m \cdot 600 \, \text{кДж} \]

Теперь мы можем суммировать все три количества теплоты, чтобы получить общее количество запасенного тепла \(Q\): \[ Q = Q_1 + Q_2 + Q_3 \] Подставляем все формулы: \[ Q = m \cdot 717.6 + m \cdot 28.7 + m \cdot 600 \] \[ Q = m \cdot (717.6 + 28.7 + 600) = m \cdot 1346.3 \, \text{кДж} \]

Мы знаем, что \[ Q = 1 \, \text{МДж} = 1000 \, \text{кДж} \]

Теперь подставляем: \[ 1000 = m \cdot 1346.3 \] Отсюда получаем массу \(m\): \[ m = \frac{1000}{1346.3} \approx 0.742 \, \text{кг} \]

Таким образом, необходимо взять примерно 0.742 кг расплавленной соли, чтобы запасти 1 МДж тепла.