Сколько железа, взятой при температуре 30 С, можно расплавить в печи с КПД 40%, сжигая 3 т каменного угля?

Дано:

t1 = 30°C

КПД = 40% или КПД = 0,4

m2 = 3 т = 3 000 кг = 3*10³ кг

m1-?

Температура плавления железа:

t = 1535 °C

Удельная теплоемкость железа

с1 = 460 Дж/кг

Количество теплоты на нагревание железа:

Q1 = c1*m1 * (t - t1) = 460*m1 * (1535 - 30) ≈ 690 000 * m1 = 6,9*10⁵ Дж

Количество теплоты при сгорании угля:

Q2 = q*m2 = 30 * 10⁶*3*10³ = 9*10¹⁰ Дж, здесь q - теплота сгорания угля

КПД = Q1/Q2

0,4 = 6,9*10⁵*m1 / 9*10¹⁰

Отсюда:

m1 = 52 000 кг или 52 т

Ответ: можно расплавить 52 тонны железа