Яку масу нафти потрібно спалити, щоб розплавити 10 т чавуну, взятого за температури 20 °С, у плавильній печі, ККД якої 20%. Температура плавлення чавуну 1200 °С, питома теплота плавлення чавуну 100 кДж/кг, питома теплоємність чавуну 540 Дж/(кг∙℃), питома теплота згоряння нафти 44 МДж/кг

Дано:

m1 = 10 т = 10 000 кг - масса чугуна

с1 = 460 Дж/кг°С -удельная теплоемкость чугуна

t1 = 10°C

t пл = 1200 °С

Количество теплоты на нагревание чугуна:

Q1 = c1*m1*(tпл - t1) = 460*10 000*(1200 - 10) = 5,47*10⁹ Дж

КПД печи = 30%

КПД = Q1/Qугля

Q угля = 5,47/0,30*10⁹ ≈ 18*10⁹ Дж

Теплота сгорания каменного угля:

q = 30*10⁶ Дж/кг

Тогда масса угля:

m = Q/q = 18*10⁹ / 30*10⁶ = 600 кг

ответ: необходимо сжечь 600 килограммов каменного угля