Вопрос задан 09.09.2025 в 16:57. Предмет Физика. Спрашивает Мамаева Ксения.

Определите, какое количество свинца, взятого при температуре 0 градусов, можно расплавить при сгорании одного килограмма нефти, если КПД нагревателя 80%.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Козьменко Оля.

Решаю по энергетическому балансу.

Дано/примем:

  • Удельная теплота сгорания нефти q4,6×107 Дж/кгq \approx 4{,}6\times10^{7}\ \text{Дж/кг}.

  • КПД нагревателя η=0,80\eta=0{,}80.

  • Свинец: температура плавления tпл327Ct_\text{пл}\approx327^\circ\text{C}, уд. теплоёмкость c130 Дж/(кг\cdotpК)c\approx130\ \text{Дж/(кг·К)}, уд. теплота плавления λ2,3×104 Дж/кг\lambda\approx2{,}3\times10^{4}\ \text{Дж/кг}.

  • Начальная температура свинца t0=0Ct_0=0^\circ\text{C}.

Энергия, доступная для нагрева:

Q=ηqmнефти=0,84,6×1071=3,68×107 Дж.Q=\eta\, q\, m_{\text{нефти}} =0{,}8\cdot 4{,}6\times10^{7}\cdot 1 =3{,}68\times10^{7}\ \text{Дж}.

Энергия на 1 кг свинца:
на нагрев до плавления

Q1=cΔT=130(3270)=42,510 Дж,Q_1=c\,\Delta T=130\cdot(327-0)=42{,}510\ \text{Дж},

на плавление

Q2=λ=2,3×104=23,000 Дж.Q_2=\lambda=2{,}3\times10^{4}=23{,}000\ \text{Дж}.

Итого на 1 кг:

qPb=Q1+Q2=42,510+23,000=65,510 Дж/кг.q_{\text{Pb}}=Q_1+Q_2=42{,}510+23{,}000=65{,}510\ \text{Дж/кг}.

Масса свинца, которую можно расплавить:

m=QqPb=3,68×1076,551×1045,6×102 кг0,56 т.m=\frac{Q}{q_{\text{Pb}}}= \frac{3{,}68\times10^{7}}{6{,}551\times10^{4}} \approx 5{,}6\times10^{2}\ \text{кг}\approx 0{,}56\ \text{т}.

Ответ: примерно 5,6×1025{,}6\times10^{2} кг свинца (порядка полутонны).

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос