403 кг
Объяснение:
Питома теплота згорання торфа в брикетах 15100 кДж/кг
Отже, якщо розплавимо 2 кг торфа то отримаємо Q = 30200 кДж
Температура плавлення свинцю (t2) 327.5 °С, а початкова температура t1 = 327 °С
Питома теплоємність свинцю (с) 120 кДж/(кг*°С)
Q = Q1 + Q2
Q1 = cm(t2-t1) - нагрівання до температури плавлення
Q2 = λm - скільки теплоти потрібно надати щоб розплавити весь свинець
λ = 25 кДж/кг
30200 кДж/кг = m(120 кДж/(кг*°С) (0.5 °С) + 25 кДж/кг)
m(60 кДж/кг + 25 кДж/кг) = 30200 кДж
m = 30200 / 75 (кг)
m = 402.667
[1] - Питома теплота згоряння (q) — кількість теплоти, що виділяється у разі повного згоряння одиниці маси твердого палива
[2] - Теплота́ пла́влення — кількість теплоти, яку необхідно надати речовині, щоб перевести її із твердого кристалічного стану в рідкий при температурі плавлення.
N - мощность горелки,
t - искомое время,
Q - затраченное количество теплоты.
Разберемся поэтапно с Q.
На что наша горелка будет затрачивать энергию?
- плавление льда: λ m(л)
- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)
- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)
Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).
Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:
N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,
откуда искомое время t:
t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.
Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):
t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,
t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,
t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,
t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин