Để đúc các vật bằng thép, người ta phải nấu chảy thép trong lò. Thép cho vào lò có nhiệt độ t = 30ºC, hiệu suất của lò là 60% (tức là 60% nhiệt lượng cung cấp cho lò dùng để nung thép cho đến khi thép nóng chảy). Để cung cấp nhiệt lượng, người ta đã đốt cháy m = 400 kg than với nhiệt dung q = 29,10 * J / kg. Cho rằng thép, có nhiệt độ nóng chảy riêng 1 = 83,7.10 ^ J / kg; nhiệt độ nóng chảy là t = 1538ºC, nhiệt dung riêng ở trạng thái rắn là c = 0,46 kJ / kg.K. Giá trị nào sau đây gần nhất với khối lượng của thép mẹ nóng chảy?
Đáp án: $m’=8953,15 \ kg$
Giải:
Nhiệt lượng do than tỏa ra:
`Q_{tp}=mq=400.29.10^6=1,16.10^{10} \ (J)`
Nhiệt lượng cung cấp cho thép:
`H=\frac{Q_{ci}}{Q_{tp}}`
→ `Q_{ci}=Q_{tp}.H=1,16.10^{10}.60%=6960000000 \ (J)`
Khối lượng của thép:
$Q_{ci}=m’c(t-t_0)+m’\lambda$
→ $m’=\dfrac{Q_{ci}}{c(t-t_0)+lambda}=\dfrac{6960000000}{460.(1538-30)+83,7.10^3}=8953,15 \ (kg)$