В электропечи полностью расплавили слиток стали массой m равно 1 т за время тау равно 2,3 ч. Какова мощность электропечи, если известно, что до начала плавления сталь необходимо было нагреть на Дельтаt равно 1500 в степени ° C? Потерями энергии пренебречь. Удельная теплоёмкость стали c равно 500 Дж/(кг·°C), удельная теплота плавления стали лямбда равно 84 кДж дробная черта кг.

Термодинамика +… — Задание 22 ОГЭ по физике №00018614

Задание №22. Комбинированная расчётная задача

Термодинамика + Электричество

№2. Задание 22

ID: 00018614

В электропечи полностью расплавили слиток стали массой $$m = 1$$ т за время $\tau = 2{,}3$ ч. Какова мощность электропечи, если известно, что до начала плавления сталь необходимо было нагреть на $\Delta t = 1500\ ^\circ\text{C}$ ? Потерями энергии пренебречь.

Удельная теплоёмкость стали $$c = 500$$ Дж/(кг·°C), удельная теплота плавления стали $\lambda = 84\ \text{кДж/кг}$ .

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Печь сначала разогревает сталь до температуры плавления, а потом плавит её. Энергия уходит на два дела: нагрев и плавление. Сложим обе порции — это и есть вся работа печи. А мощность — это работа, делённая на время.

Шаг 1. Сколько теплоты потратили

На нагрев: $Q_1 = cm\Delta t = 500 \cdot 1000 \cdot 1500 = 7{,}5\cdot10^{8}$ Дж.
На плавление: $Q_2 = \lambda m = 84000 \cdot 1000 = 8{,}4\cdot10^{7}$ Дж.
Всего: $Q = Q_1 + Q_2 = 8{,}34\cdot10^{8}$ Дж.

Шаг 2. Мощность

Время $\tau = 2{,}3$ ч $$= 8280$$ с. Тогда $P = \dfrac{Q}{\tau} = \dfrac{8{,}34\cdot10^{8}}{8280} \approx 1{,}0\cdot10^{5}$ Вт $$= 100$$ кВт.

Ответ: ≈ 100 кВт.

Ответ

≈ 100 кВт (1,0·10⁵ Вт)

Видеоразбор

Другие задания по теме «Термодинамика + Электричество» (8)