Объяснение:
237.
Определить КПД установки, у которой для плавления 500 кг меди,
взятой при температуре 83 °C, использовали 50 кг бурого угля.
238.
Какую массу нефти нужно сжечь, чтобы расплавить 10 т чугуна,
взятого при температуре 150 °С, у плавильной печи, КПД которой 20%?
Задача 237.
Дано:
m₁ = 500 кг
t₁ = 83°C
t₂ = 1083°
с₁ = 390 Дж/(кг·°С)
λ₁ = 1,8·10⁵ Дж/кг
m₂ = 50 кг
q₂ = 15·10⁶ Дж/кг
КПД - ?
1)
Нагреваем медь до температуры плавления:
Q₁ = c₁·m₁·(t₂ - t₁) = 390·500·(1083 - 83) ≈ 195 МДж
2)
Плавим медь:
Q₁' = λ₁·m₁ = 1,8·10⁵·500 = 90 МДж
3)
Всего:
Q₀' = 195 + 90 = 285 МДж
4)
Сжигаем уголь:
Q₂ = q₂·m₂ = 15·10⁶·50 = 750 МДж
5)
КПД = Q₀'·100% / Q₂ = 285·100% / 750 ≈ 38%
Задача 238.
Дано:
m₁ = 10 т = 10 000 кг
t₁ = 150°C
t₂ = 1150°
с₁ = 540 Дж/(кг·°С)
λ₁ = 1,4·10⁵ Дж/кг
q₂ = 46·10⁶ Дж/кг
КПД = 20%
m₂ - ?
1)
Нагреваем чугун до температуры плавления:
Q₁ = c₁·m₁·(t₂ - t₁) = 540·1000·(1150 - 150) ≈ 540 МДж
2)
Плавим чугун:
Q₁' = λ₁·m₁ = 1,4·10⁵·10 000 = 1 400 МДж
3)
Всего:
Q₀' = 540 + 1400 = 1 940 МДж
4)
Сжигаем нефть:
Q₂ = q₂·m₂ = 46·m₂ МДж
5)
КПД = Q₀'·100% / Q₂ = 1940·100% / (46·m₂)
20 % = 1940·100% / (46·m₂)
m₂ = 1940·100% / (46·20%) ≈ 210 кг
ответ: 10 Ом
Объяснение: по закону Джоуля-Ленца количество теплоты, которое выделяется при прохождении эл. тока равноQ=IUΔt, по закону Ома имеем U=IR, следовательно, Q=I²RΔt. При послед. соединении сила тока во всех проводниках одинакова, след-но, за одинаковое время тепла выделится больше в проводнике с бОльшим сопротивлением.
При паралл. соединении выражаем силу тока I=U/R и рассм. зависимость от напряжения (оно будет одинаково для всех проводников) и так же от сопротивления. Всё на основе указанного закона Q=U² Δt /R. Здесь, наоборот. Чем больше сопр, тем меньше тепла.
