Чтобы найти массу стальной заготовки, нам нужно использовать закон сохранения энергии, который говорит, что количество теплоты, выделяемое при сгорании кокса, равно количеству теплоты, необходимому для нагрева стали.
Шаги решения:
- Определим количество теплоты, выделяемое при сгорании кокса.
- Для этого нужно знать теплоту сгорания кокса. Обычно она составляет примерно 29 МДж/кг.
- Таким образом, при сгорании 1 кг кокса выделяется Q = 29 МДж = 29 000 000 Дж.
- Запишем формулу для количества теплоты, необходимого для нагрева стали.
- Количество теплоты Q, необходимое для нагрева массы m (в кг) стали от температуры t1 до t2, можно вычислить по формуле:
- Q = m * c * (t2 - t1),
- где c – удельная теплоемкость стали, которая примерно равна 460 Дж/(кг·°C).
- Разница температур (t2 - t1) = 300 °C - 50 °C = 250 °C.
- Приравняем количество теплоты, выделяемое при сгорании кокса, к количеству теплоты, необходимому для нагрева стали.
- Получаем уравнение: 29 000 000 Дж = m * 460 Дж/(кг·°C) * 250 °C.
- Решим уравнение для m.
- m = 29 000 000 Дж / (460 Дж/(кг·°C) * 250 °C).
- Сначала посчитаем знаменатель: 460 * 250 = 115000.
- Теперь подставим: m = 29 000 000 / 115000.
- m ≈ 252.17 кг.
Таким образом, масса стальной заготовки составляет примерно 252.17 кг.