Tính thời gian cần thiết để làm nóng chảy hoàn toàn 2 kg đồng có nhiệt độ ban đầu 30 °C, trong một lò nung điện có công suất 20 000 W. Biết chỉ có 50% năng lượng tiêu thụ của lò được dùng vào việc làm...

Để tính thời gian cần thiết để làm nóng chảy hoàn toàn 2 kg đồng, ta cần biết một số thông tin sau: 1. Nhiệt độ nóng chảy của đồng: \( T_m = 1083 °C \) 2. Nhiệt dung riêng của đồng: \( c = 385 \, J/(kg \cdot °C) \) 3. Nhiệt hóa hơi của đồng: \( L = 206 \, kJ/kg = 206000 \, J/kg \) ### Bước 1: Tính năng lượng cần thiết để làm nóng đồng từ 30 °C đến 1083 °C Năng lượng cần thiết để làm nóng đồng là: \[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \] Trong đó: - \( m = 2 \, kg \) - \( c = 385 \, J/(kg \cdot °C) \) - \( \Delta T = T_m - T_{initial} = 1083 °C - 30 °C = 1053 °C \) Tính \( Q_1 \): \[ Q_1 = 2 \cdot 385 \cdot 1053 = 812370 \, J \] ### Bước 2: Tính năng lượng cần thiết để làm nóng chảy đồng Năng lượng cần thiết để làm nóng chảy đồng là: \[ Q_2 = m \cdot L \] Tính \( Q_2 \): \[ Q_2 = 2 \cdot 206000 = 412000 \, J \] ### Bước 3: Tính tổng năng lượng cần thiết Tổng năng lượng cần thiết là: \[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 = 812370 + 412000 = 1222370 \, J \] ### Bước 4: Tính công suất thực tế sử dụng Công suất của lò nung là 20000 W, nhưng chỉ có 50% năng lượng được sử dụng để làm nóng và nóng chảy đồng: \[ P_{effective} = 20000 \cdot 0.5 = 10000 \, W \] ### Bước 5: Tính thời gian cần thiết Thời gian cần thiết để cung cấp năng lượng \( Q_{total} \) là: \[ t = \frac{Q_{total}}{P_{effective}} = \frac{1222370}{10000} = 122.237 \, s \] ### Kết luận Thời gian cần thiết để làm nóng chảy hoàn toàn 2 kg đồng là khoảng 122.24 giây.