Сколько нужно сжечь каменного угля, чтобы нагреть 100 кг стали от 100 до 200 градусов Цельсия? Потерями...

Для того чтобы нагреть 100 кг стали от 100 до 200 градусов Цельсия, необходимо рассчитать количество тепла, которое требуется для этого процесса.

1. Сначала найдем разницу в температуре: ΔT = 200 - 100 = 100 градусов Цельсия.

2. Тепловая емкость стали: С = 500 Дж/$кг\ast С$.

3. Тепло, необходимое для нагрева стали: Q = m C ΔT, где m - масса стали, C - удельная теплоемкость стали, ΔT - изменение температуры.

Q = 100 кг 500 Дж/(кг С) * 100 С = 5 000 000 Дж.

1. Удельная теплота сгорания угля: Qугля = 3 * 10^7 Дж/кг.

2. Тепло, которое выделится при сжигании угля: Qугля = Q.

3. Масса угля, которую необходимо сжечь: mугля = Q / Qугля = 5 000 000 Дж / $3\ast {10}^7Дж/кг$ ≈ 0.17 кг.

Таким образом, чтобы нагреть 100 кг стали от 100 до 200 градусов Цельсия, необходимо сжечь примерно 0.17 кг каменного угля.

Для того чтобы рассчитать необходимое количество угля для нагрева стали, сначала определим количество теплоты, необходимое для нагрева стали от 100 до 200 градусов Цельсия.

1. Рассчитаем тепло, необходимое для нагрева стали: $Q=mc\mathrm{\Delta }T$ где:

   • $m=100$ кг – масса стали,
   • $c=500$ Дж/$кг·°C$ – удельная теплоемкость стали,
   • $\mathrm{\Delta }T=(200-100$ ) °C = 100 °C – изменение температуры.

   Подставляем значения: $Q=100\times 500\times 100=5,000,000\text{ Дж}=5\times {10}^6\text{ Дж}$

2. Теперь определим, сколько угля необходимо сжечь, чтобы получить эту теплоту. Для этого используем удельную теплоту сгорания угля: [ Q{угля} = m{угля} \times q ] где $q=3\times {10}^7$ Дж/кг – удельная теплота сгорания угля.

   Отсюда масса угля ( m{угля} ) будет равна: [ m{угля} = \frac{Q}{q} = \frac{5 \times 10^6}{3 \times 10^7} = \frac{5}{30} \approx 0.1667 \text{ кг} ]

Итак, чтобы нагреть 100 кг стали от 100 до 200 градусов Цельсия, необходимо сжечь примерно 0.167 кг каменного угля.

Для нагрева 100 кг стали от 100 до 200 градусов Цельсия потребуется сжечь 2 млн кг каменного угля.