Определите массу стальной заготовки, для нагревания которой от температуры t1=50, 0 градуса Цельсия до температуры t2=300градуса Цельсия в печи сожгли Кокс массой m1=1, 00кг.…

Решение задачи по закону сохранения энергии (без потерь).

Даны:

• t1 = 50 °C, t2 = 300 °C, значит ΔT = t2 − t1 = 250 °C
• масса кокса m1 = 1.00 кг
• теплоёмкость стали c_s ≈ 0.46 кДж/(кг·°C) = 460 Дж/(кг·K)
• тепло, выделяемое при сгорании кокса: q_c = (выборка) МДж/кг. В задачах обычно берут q_c примерно 29–32 МДж/кг. Потери пренебречь.

1. Вычислим тепло, необходимое для нагревания заготовки: Q_required = m2 · c_s · ΔT = m2 · 0.46 кДж/(кг·K) · 250 K = m2 · 115 кДж/кг

2. Энергия, выделяемая коксом: Q_coke = m1 · q_c = 1.00 кг · q_c (кДж/кг)

3. Равенство энергий: Q_coke = Q_required => m2 = Q_coke / (c_s · ΔT) = (m1 · q_c) / (115 кДж/кг)

Расчёты для конкретных значений q_c:

• Если q_c = 29 МДж/кг = 29000 кДж/кг: m2 ≈ 29000 / 115 ≈ 252 кг

• Если q_c = 32 МДж/кг = 32000 кДж/кг: m2 ≈ 32000 / 115 ≈ 278 кг

Таким образом, масса стальной заготовки примерно 2.5 × 10^2 кг (при q_c ≈ 29 МДж/кг). При другой величине q_c результат изменится в пределах примерно 2.4–2.8 × 10^2 кг.