Câu hỏi bài 2 trang 15 Vật lý 12 Chân trời sáng tạo: Một nhà máy thép mỗi lần luyện được 35 tấn thép. Cho nhiệt nóng chảy riêng của thép là 2,77.105 J/kg...

Một nhà máy thép mỗi lần luyện được 35 tấn thép. Cho nhiệt nóng chảy riêng của thép là 2,77.10⁵ J/kg.

a) Tính nhiệt lượng cẩn cung cấp để làm nóng chảy thép trong mỗi lần luyện của nhà máy ở nhiệt độ nóng chảy.

b) Giả sử nhà máy sử dụng khí đốt để nấu chảy thép trong lò thổi (nồi nấu thép). Biết khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg khí đốt thì nhiệt lượng toa ra là 44.10⁶ J. Xác định lượng khí đốt cần sử dụng để tạo ra nhiệt lượng tính được ở câu a.

c) Việc sử dụng khí đốt để vận hành các nhà máy thép có thể gây ra những hậu quả gì cho môi trường và đời sống con người?

Hướng dẫn giải :

Áp dụng công thức tính nhiệt nóng chảy

Lời giải chi tiết :

a) Tính nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy thép:

Q = m.L

Trong đó:

- m là khối lượng thép (35 tấn = 35000 kg),

- L là nhiệt lượng nóng chảy riêng của thép (2,77.10⁵ J/kg).

Q = 35000. 2,77.10⁵ = 9,695.10⁹ J

b) Xác định lượng khí đốt cần sử dụng:

Lượng nhiệt lượng cần cung cấp từ khí đốt để làm nóng chảy thép sẽ bằng với nhiệt lượng được toả ra từ việc đốt cháy khí đốt.

Q_{khí đốt} = Q_thép

Lượng nhiệt lượng từ 1 kg khí đốt là 44.10⁶ J

Lượng khí đốt = \(\frac{{{Q_{thep}}}}{{{Q_{khidot}}}} = \frac{{9,{{695.10}^9}}}{{{{44.10}^6}}} = 220,34kg\)

c) Hậu quả cho môi trường và đời sống con người:

- Ô nhiễm không khí: Đốt cháy khí đốt thường sinh ra các khí như CO₂ , SO₂, NO_x và bụi mịn, góp phần làm tăng ô nhiễm không khí.

- Biến đổi khí hậu: Khí nhà máy có thể tạo ra khí nhà máy và tăng lượng khí nhà máy trong không khí, ảnh hưởng đến biến đổi khí hậu.

- Ảnh hưởng đến sức khỏe con người: Các chất ô nhiễm có thể gây hại cho sức khỏe con người, đặc biệt là đối với những người sống gần nhà máy thép.

- Rủi ro tai nạn và an toàn lao động: Vận hành nhà máy thép có thể mang lại những rủi ro về tai nạn và an toàn lao động, đòi hỏi các biện pháp an toàn và quản lý chặt chẽ.