237. Визначити ККД установки, у якій для плавлення 500 кг міді, взятої за температури 83 °C, використали 50 кг бурого вугілля.
238. Яку масу нафти потрібно спалити, щоб розплавити 10 т чавуну,
взятого за температури 150 °С, у плавильній печі, ККД якої 20%?
от

Объяснение:

237.

Определить КПД установки, у которой для плавления 500 кг меди,

взятой при температуре 83 °C, использовали 50 кг бурого угля.

238.

Какую массу нефти нужно сжечь, чтобы расплавить 10 т чугуна,

взятого при температуре 150 °С, у плавильной печи, КПД которой 20%?

Задача 237.

Дано:

m₁ = 500 кг

t₁ = 83°C

t₂ = 1083°

с₁ = 390 Дж/(кг·°С)

λ₁ = 1,8·10⁵ Дж/кг

m₂ = 50 кг

q₂ = 15·10⁶ Дж/кг

КПД - ?

1)

Нагреваем медь до температуры плавления:

Q₁ = c₁·m₁·(t₂ - t₁) = 390·500·(1083 - 83) ≈ 195 МДж

2)

Плавим медь:

Q₁' = λ₁·m₁ = 1,8·10⁵·500 = 90 МДж

3)

Всего:

Q₀' = 195 + 90 = 285 МДж

4)

Сжигаем уголь:

Q₂ = q₂·m₂ = 15·10⁶·50 = 750 МДж

5)

КПД = Q₀'·100% / Q₂ = 285·100% / 750 ≈ 38%

Задача 238.

Дано:

m₁ = 10 т = 10 000 кг

t₁ = 150°C

t₂ = 1150°

с₁ = 540 Дж/(кг·°С)

λ₁ = 1,4·10⁵ Дж/кг

q₂ = 46·10⁶ Дж/кг

КПД = 20%

m₂ - ?

1)

Нагреваем чугун до температуры плавления:

Q₁ = c₁·m₁·(t₂ - t₁) = 540·1000·(1150 - 150) ≈ 540 МДж

2)

Плавим чугун:

Q₁' = λ₁·m₁ = 1,4·10⁵·10 000 = 1 400 МДж

3)

Всего:

Q₀' = 540 + 1400 = 1 940 МДж

4)

Сжигаем нефть:

Q₂ = q₂·m₂ = 46·m₂  МДж

5)

КПД = Q₀'·100% / Q₂ = 1940·100% / (46·m₂)

20 % = 1940·100% / (46·m₂)

m₂ = 1940·100% / (46·20%) ≈ 210 кг