Làng Trà Đông, xưa kia gọi là Sơn Trang, tên nôm là Kẻ Chè, một vùng đất cổ cách tỉnh lỵ Thanh Hóa 12 km
19/28
Làng Trà Đông, xưa kia gọi là Sơn Trang, tên nôm là Kẻ Chè, một vùng đất cổ cách tỉnh lỵ Thanh Hóa 12 km về phía Tây Bắc (nay thuộc xã Thiệu Trung, huyện Thiệu Hóa, tỉnh Thanh Hoá) nằm trong địa vực của nền văn hóa Đông Sơn vốn nổi tiếng với nghề đúc đồng. Ở một cơ sở đúc đồng tại làng Trà Đông, người ta tiến hành đúc một quả chuông bằng đồng nguyên chất có khối lượng 20 kg qua 6 bước sau đây:
1. Tạo mẫu.
2. Tạo khuôn.
3. Nấu chảy đồng.
4. Rót khuôn.
5. Làm nguội và tách sản phẩm khỏi khuôn.
6. Hoàn thiện sản phẩm.
Biết đồng có nhiệt độ nóng chảy là 1084°C , nhiệt nóng chảy riêng là \(180\;{\rm{kJ}}/{\rm{kg}}\), nhiệt dung riêng là \(380\;{\rm{J}}/{\rm{kgK}}\), nhiệt độ ban đầu của môi trường và hỗn hợp nguyên liệu là 31°C. Biết trong quá trình đúc có \(40\% \) lượng nhiệt bị hao phi ra môi trường.
Cần cung cấp nhiệt lượng \(11,6{\rm{MJ}}\) cho lượng đồng dùng để đúc chuông nóng chảy hoàn toàn từ nhiệt độ ban đầu. (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười).
Cơ sở này dùng nhiên liệu hóa thạch để đun nóng chảy đồng, nên nếu thiết kế ống khói của cơ sở đúc đồng này không đạt tiêu chuẩn thì sẽ làm ảnh hưởng lớn đến môi trường và sức khỏe của người dân.
Biết năng suất toả nhiệt của than đá là \(27{\rm{MJ}}/{\rm{kg}}\). Khối lượng than đá ít nhất có thể dùng để đúc được quả chuông đồng là \(7,20\;{\rm{kg}}\).
Quá trình nóng chảy diễn ra trong bước 5 .
a) Đúng. \(Q = mc\Delta t + m\lambda = 20.380.(1084 - 31) + 20.180 \cdot {10^3} = 11,6 \cdot {10^6}\;{\rm{J}} = 11,6{\rm{MJ}}\)
b) Đúng
c) Sai
\({Q_i} = \frac{Q}{H} = \frac{{11,6}}{{1 - 0,4}} = \frac{{58}}{3}M\).
\({m_t} = \frac{{{Q_i}}}{q} = \frac{{58/3}}{{27}} \approx 0,72\;{\rm{kg}}\)
d) Sai. Quá trình nóng chảy diễn ra trong bước 3 .