Какие будут потери теплоты в окружающую среду, если на газовой горелке нужно расплавить массу льда весом 0,10

Ilya

65

Для решения данной задачи, нам понадобится использовать закон сохранения энергии. У нас есть исходные данные:

Масса льда, которую нужно расплавить, равна 0,10 кг.
Удельная теплота плавления льда равна 333000 дж/кг.
Удельная теплота сгорания природного газа равна 35500000 дж/м3.
Объем сгоревшего природного газа составляет 1,7 дм3.

Первым шагом определим теплоту, которая потребуется для нагревания льда до температуры плавления. Для этого воспользуемся формулой:

\(Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T\),

где \(Q_1\) - теплота, m - масса, c - удельная теплоемкость вещества, \(\Delta T\) - изменение температуры.

У нас масса льда уже находится при температуре плавления, поэтому \(\Delta T = 0\) и теплота, необходимая для нагрева льда до температуры плавления, будет равна 0.

Затем, чтобы расплавить лед, нужно добавить теплоту плавления. Формула для расчета теплоты плавления выглядит так:

\(Q_2 = m \cdot L\),

где \(Q_2\) - теплота плавления, m - масса вещества, L - удельная теплота плавления.

Подставив значения, получим:

\(Q_2 = 0.10 \, \text{кг} \cdot 333000 \, \text{дж/кг} = 33300 \, \text{дж}\).

Наконец, чтобы определить потери теплоты в окружающую среду, мы должны вычесть теплоту, необходимую для расплавления льда, из теплоты, выделившейся при сгорании газа. Формула для расчета потерь теплоты будет выглядеть так:

\(Q_{\text{потерь}} = Q_{\text{сгорания}} - Q_2\),

где \(Q_{\text{сгорания}}\) - теплота сгорания газа.

Расчитаем потери теплоты:

\(Q_{\text{потерь}} = 1.7 \, \text{дм}^3 \cdot 35500000 \, \text{дж/м}^3 - 33300 \, \text{дж}\).

Выполняем расчет и получаем ответ:

\[Q_{\text{потерь}} = 60350000 \, \text{дж} - 33300 \, \text{дж} = 60316700 \, \text{дж}.\]

Таким образом, потери теплоты в окружающую среду составят 60316700 дж.