Сколько железа , взятой при температуре 30 с, можно расплавить в печи с кпд 40%, сжигая 3т каменного угля?

Дано:
t1 = 30°C
КПД = 40%  или КПД = 0,4
m2 = 3 т = 3 000 кг = 3*10³ кг

m1-?

Температура плавления железа:
t = 1535 °C
Удельная теплоемкость железа 
с1 = 460 Дж/кг

Количество теплоты на нагревание железа:
Q1 = c1*m1*(t -t1) = 460*m1*(1535 - 30) ≈ 690 000 *m1  = 6,9*10⁵ Дж

Количество теплоты при сгорании угля:
Q2 = q*m2 = 30 *10⁶*3*10³ = 9*10¹⁰ Дж, здесь q - теплота сгорания угля

КПД = Q1/Q2

0,4 = 6,9*10⁵*m1 / 9*10¹⁰
Отсюда:
m1 = 52 000 кг   или 52 т

ответ : можно расплавить 52 тонны железа

Объяснение:

Чему равна амплитуда силы тока в цепи переменного тока частотой 50 Гц, содержащей последовательно соединенные активное сопротивление 1 кОм и конденсатор емкости С = 1 мкФ, если действующее значение напряжения сети, к которой подключен участок цепи, равно 220 В?

Решение

Запишем закон Ома для цепи переменного тока:

I

=

U

Z

Z – полное сопротивление цепи, которое складывается из активного и реактивного сопротивлений.

Z

=

√

R

2

+

X

c

2

X

c

=

1

2

π

ϑ

C

Найдем полное сопротивление, подставив в формулу данные из условия:

X

=

1

2

⋅

3

.

14

⋅

50

⋅

1

⋅

10

−

6

=

3

,

18

 

к

О

м

Z

=

√

1

2

⋅

10

6

+

(

3

,

2

)

2

⋅

10

6

=

3

,

3

 

к

О

м

Далее по действующему значению напряжения найдем амплитудное:

U

A

=

U

д

⋅

√

2

=

220

⋅

√

2

=

311

 

В

Теперь подставим апмлитудное значение напряжения в выражение для закона Ома и вычислим силу тока:

I

A

=

U

A

Z

=

311

3

,

3

⋅

10

3

=

0

,

09

 

А

ответ: 0,09 А.

Провода, идущие к плите, сделаны из меди.

Потому, что у них одно назначение - проводить ток с как можно меньшим сопротивлением. У меди удельное сопротивление очень маленькое (меньше - только у серебра и золота) .

Спираль в плитке сделана из нихрома (как и в обычной лампочке) . У него очень большое удельное сопротивление. Поэтому при прохождении тока нихромовая проволока сильно нагревается. Да к тому же она закручена в спираль для того, чтобы к активному сопротивлению добавилось еще и реактивное - за счет наложения электромагнитных полей в соседних витках. А все потому, что у спирали другое назначение - превратить эл. энергию в тепловую с наибольшим КПД.