Для выполнения проекта ученику необходимо расплавить слиток стали. Для этого он использовал электропечь мощностью 2, 2 кВт, которая полностью расплавила слиток стали за 1, 5 минуты. Какова масса слитка, если известно, что до начала плавления сталь необходимо было нагреть на 1500 °С? Потерями энергии пренебречь. ответ округлите до целых.

Добрый день! Я буду рад выступить в роли школьного учителя и помочь вам разобраться с этим вопросом.

Для начала, нам нужно вычислить количество теплоты, необходимое для нагрева слитка стали до температуры плавления. Для этого мы используем формулу:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество теплоты (в джоулях),
m - масса слитка стали (в килограммах),
c - удельная теплоемкость стали (в джоулях на килограмм на градус Цельсия),
ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Известно, что ΔT = 1500 °C. Конвертируем её в градусы Цельсия:

ΔT = 1500 °C - 0 °C = 1500 °C.

Также нам нужна информация об удельной теплоемкости стали. По стандартным данным, удельная теплоемкость стали составляет около 450 Дж/кг·°C.

Теперь, чтобы найти количество теплоты, мы можем использовать следующую формулу:

Q = m * c * ΔT.

Подставим значения и решим уравнение:

Q = m * 450 Дж/кг·°C * 1500 °C.

Q = 675000 мДж·кг.

Теперь мы можем перейти к второму этапу. Мы знаем, что время, за которое производилось расплавление слитка стали, составляет 1,5 минуты, что можно записать как 1,5 минуты * 60 секунд = 90 секунд.

Также нам дана мощность электропечи, которая равна 2,2 кВт. Помните, что мощность равна отношению энергии к времени:

P = ΔE / Δt,

где P - мощность (в ваттах),
ΔE - изменение энергии (в джоулях),
Δt - изменение времени (в секундах).

Мы знаем, что время равно 90 секунд и мощность равна 2,2 кВт = 2200 ватт. Подставим значения и решим уравнение:

2200 Вт = ΔE / 90 сек.

ΔE = 2200 Вт * 90 сек.

ΔE = 198000 Дж.

Итак, мы получили количество энергии, которое использовалось для расплавления слитка стали.

Теперь, чтобы найти массу слитка стали, мы можем использовать связь между количеством теплоты и изменением энергии:

ΔE = Q.

Таким образом:

198000 Дж = m * 675000 мДж·кг.

Очистим единицы измерения:

198000 Дж = m * 675000 Дж.

Теперь найдем массу слитка стали:

m = 198000 Дж / 675000 Дж.

m ≈ 0,293 кг.

Таким образом, масса слитка стали составляет около 0,293 килограмма.

Округлим это значение до целого числа, и получим, что масса слитка стали равна 0,29 килограмма.