Để tính khối lượng quặng bauxite cần thiết để sản xuất dây cáp nhôm, ta sẽ thực hiện theo các bước sau:
1. **Tính khối lượng nhôm cần thiết cho 500 km dây cáp**:
\[
\text{Khối lượng nhôm cần} = 500 \, \text{km} \times 1074 \, \text{kg/km} = 537000 \, \text{kg}
\]
2. **Tính khối lượng nhôm thực sự cần để sản xuất (tính theo hiệu suất)**:
Hiệu suất của quá trình điều chế nhôm là 80%, tức là chỉ 80% khối lượng nhôm trong Al2O3 được chuyển đổi thành nhôm.
\[
\text{Khối lượng nhôm thực sự cần} = \frac{\text{Khối lượng nhôm cần}}{0.8} = \frac{537000 \, \text{kg}}{0.8} = 671250 \, \text{kg}
\]
3. **Tính khối lượng Al2O3 cần thiết để sản xuất khối lượng nhôm này**:
Từ phản ứng điện phân, ta biết rằng 1 mol Al2O3 cho ra 4 mol Al.
- Khối lượng mol của Al2O3 là: \( 2 \times 27 + 3 \times 16 = 102 \, \text{g/mol} \)
- Khối lượng mol của Al là: \( 27 \, \text{g/mol} \)
Số mol nhôm cần thiết:
\[
n_{Al} = \frac{671250 \, \text{kg}}{27 \, \text{g/mol}} = \frac{671250000 \, \text{g}}{27} \approx 24812500 \, \text{mol}
\]
Do đó, số mol Al2O3 cần thiết:
\[
n_{Al2O3} = \frac{n_{Al}}{4} = \frac{24812500}{4} \approx 6203125 \, \text{mol}
\]
Khối lượng Al2O3 cần thiết:
\[
m_{Al2O3} = n_{Al2O3} \times 102 \, \text{g/mol} = 6203125 \, \text{mol} \times 102 \, \text{g/mol} = 632718750 \, \text{g} = 632.72 \, \text{tấn}
\]
4. **Tính khối lượng quặng bauxite cần thiết**:
Quặng bauxite chứa 40% Al2O3, do đó khối lượng quặng bauxite cần thiết sẽ là:
\[
m = \frac{m_{Al2O3}}{0.4} = \frac{632718750 \, \text{g}}{0.4} = 1581796875 \, \text{g} = 1581.80 \, \text{tấn}
\]
Cuối cùng, làm tròn đến hàng đơn vị:
\[
\text{Khối lượng quặng bauxite cần thiết} \approx 1582 \, \text{tấn}
\]
**Kết quả: m = 1582 tấn.**