Условие задачи
В мартеновскую печь загрузили стальной лом, массой m1 (тонн) имеющий температуру t1оС. После чего нагрели его до точки плавления t2оС. Затем, стальной лом расплавили и нагрели ещё на t3оС выше точки плавления. Найти общее количество тепловой энергии Q, которое потребовалось на выполнение этих металлургических операций. Средняя теплоёмкость лома от t1 до t2 равна с1. Теплота плавления стали λ. Средняя теплоёмкость жидкой стали c2. Потерями в окружающую среду пренебречь.
Выполнить график изменения температуры в t,Q -координатах, на миллиметровой бумаге.
Исходные данные:
m1 = 1,5 т; t1 = 18 оС; t2 = 1495оС; t3 = 120 оС; с1= 530 Дж/(кг·К); λ = 84400 Дж/кг; с2 = 795 Дж/(кг·К);
Ответ
Общее количество Q, равно: Q = Q1 + Q2 + Q3, (1), где Q1 - количество теплоты, необходимое для нагрева лома до температуры плавления; Q2 - количество теплоты, необходимое для расплавления лома до жидкого состояния; Q3 - количество теплоты, необходимое для нагрева жидкого металла до температуры t3.
Q1 = m1с1(t2 - t1) = 1,5103530(1495 - 18) = 117...