Какую массу свинца нужно расплавить на газовой горелке, если температура его плавления достигнута? При потерях

Космический_Астроном

21

Для решения данной задачи мы должны учесть несколько факторов. Давайте разобьем задачу на шаги и решим ее поэтапно.

Шаг 1: Найдем количество теплоты, необходимое для плавления свинца.
Удельная теплота плавления свинца составляет 2.47*10^4 Дж/кг. Для расчета общего количества теплоты, нам необходимо знать массу свинца. Обозначим эту массу как "m".

Количество теплоты равно произведению массы на удельную теплоту плавления:
Q_1 = m * q_1,
где Q_1 - количество теплоты, m - масса свинца, q_1 - удельная теплота плавления свинца.

Шаг 2: Учтем потери в окружающую среду.
По условию, потери в окружающую среду составляют 36% от общего количества теплоты. Обозначим это значение как "p", тогда:
Q_2 = (100 - p) / 100 * Q_1,
где Q_2 - скорректированное количество теплоты с учетом потерь в окружающую среду.

Шаг 3: Найдем количество сгоревшего газа и его энергию сгорания.
По условию, объем сгоревшего газа равен 120 см^3, а удельная теплота сгорания природного газа равна 35.5*10^6 МДж/кг.

Масса сгоревшего газа будет равна его плотности умноженной на объем:
m_газа = V_газа * p_газа,
где m_газа - масса сгоревшего газа, V_газа - объем сгоревшего газа, p_газа - плотность сгоревшего газа.

Количество теплоты, выделившееся при сгорании газа, можно рассчитать как произведение массы газа на удельную теплоту сгорания:
Q_газа = m_газа * q_газа,
где Q_газа - количество теплоты от сгорания газа, q_газа - удельная теплота сгорания природного газа.

Шаг 4: Посчитаем массу свинца.
Так как количество теплоты, выделенной при плавлении свинца должно быть равно количеству теплоты от сгорания газа, мы можем записать уравнение:
Q_2 = Q_газа.

Теперь можем записать все уравнения вместе и решить их для определения массы свинца.

(m * q_1) * (100 - p) / 100 = (V_газа * p_газа) * q_газа.

Рассчитаем значения:
q_1 = 2.47*10^4 Дж/кг,
p = 36% = 0.36,
V_газа = 120 см^3,
p_газа = 35.5*10^6 МДж/кг.

Теперь можем записать окончательное уравнение для решения:

(m * 2.47*10^4) * (100 - 0.36) / 100 = (120 * 0.036) * 35.5*10^6.

Мы можем решить это уравнение для нахождения значения массы свинца.