Сжигая природный газ, мы нагреваем лед. Из этого следует, что выделенная энергия при сжигании природного газа равна полученной на нагревание льда энергии:
Q₁ = Q₂
Где Q₁ - теплота, выделенная при сгорании природного газа, Q₂ - теплота, полученная льдом.
Но так как мы нагреваем лед, переходя из одного агрегатного состояния в другое, нам понадобятся несколько формул:
Q₂ = Q₃ + Q₄ + Q₅
Q₃ = c₁m₁(t - t₁)
Q₄ = λm₁
Q₅ = c₂m₁(t₂ - t)
Q₃ - нагревание льда до температуры плавления, Q₄ - процесс плавления льда, Q₅ - нагревание воды до температуры 10°С
Посчитаем Q₂, используя формулы, которые мы сейчас составили:
Зная количество теплоты, затраченное на нагревание льда, можно с легкостью вычислить количество природного раза:
Q₁ = qm₂
qm₂ = 41,4 * 10³
m₂ = = = ≈ 0,0009409 кг. = 0,9409 г. ≈ 1 г.
Таким образом, чтобы нагреть лед массой 100 г. от -20°С до 10°С нужно сжечь всего 1 г. природного газа. Такое малое количество газа объясняется тем, что природный газ имеет большую удельную теплоту сгорания 44 млн. Джоулей на 1 кг, а нагреть нужно небольшой кусочек льда массой 100 г.
Answers & Comments
Ответ:
1000 Газа надо сжечь чтобы нагреть лёд
Дано:
m₁ = 100 г.
t₁ = -20°C
t₂ = 10°C
c₁ = 2100 Дж/кг.°C
q = 44 * 10⁶ Дж/кг.
λ = 330 * 10³ Дж/кг.
t = 0°C
c₂ = 4200 Дж/кг.°С
Найти:
m₂ - ?
СИ:
m₁ = 0,1 кг.
Решение:
Сжигая природный газ, мы нагреваем лед. Из этого следует, что выделенная энергия при сжигании природного газа равна полученной на нагревание льда энергии:
Q₁ = Q₂
Где Q₁ - теплота, выделенная при сгорании природного газа, Q₂ - теплота, полученная льдом.
Но так как мы нагреваем лед, переходя из одного агрегатного состояния в другое, нам понадобятся несколько формул:
Q₂ = Q₃ + Q₄ + Q₅
Q₃ = c₁m₁(t - t₁)
Q₄ = λm₁
Q₅ = c₂m₁(t₂ - t)
Q₃ - нагревание льда до температуры плавления, Q₄ - процесс плавления льда, Q₅ - нагревание воды до температуры 10°С
Посчитаем Q₂, используя формулы, которые мы сейчас составили:
Q₃ = 2100 * 0,1 (0 - ( -20)) = 2100 * 0,1 * 20 = 2100 * 2 = 4200 Дж.
Q₄ = 330 * 10³ * 0,1 = 33 * 10³ Дж.
Q₅ = 4200 * 0,1 (10 - 0) = 4200 * 0,1 * 10 = 4200 * 1 = 4200 Дж.
Q₂ = 4200 + 33 * 10³ + 4200 = 4,2 * 10³ + 33 * 10³ + 4,2 * 10³ = 10³ (4,2 + 33 + 4,2) = 41,4 * 10³ Дж.
Зная количество теплоты, затраченное на нагревание льда, можно с легкостью вычислить количество природного раза:
Q₁ = qm₂
qm₂ = 41,4 * 10³
m₂ = = = ≈ 0,0009409 кг. = 0,9409 г. ≈ 1 г.
Таким образом, чтобы нагреть лед массой 100 г. от -20°С до 10°С нужно сжечь всего 1 г. природного газа. Такое малое количество газа объясняется тем, что природный газ имеет большую удельную теплоту сгорания 44 млн. Джоулей на 1 кг, а нагреть нужно небольшой кусочек льда массой 100 г.
Ответ: m₂ ≈ 1 г.