Яка маса природного газу необхідна для розплавлення свинцю в залізній коробці масою 200 г, яка містить 100 г свинцю

Скоростная_Бабочка

55

Для розплавлення свинцю в залізній коробці необхідно використати енергію, яка буде виділена під час повного згоряння газу. Щоб знайти масу природного газу, яка необхідна для цього, нам потрібно виконати наступні кроки:

1. Знайдемо кількість теплоти, яка необхідна для розплавлення свинцю. Для цього використовуємо формулу:

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

де \(Q\) - кількість теплоти, \(m\) - маса речовини, \(c\) - питома теплоємність речовини, \(\Delta T\) - зміна температури.

2. Розрахуємо кількість теплоти, яка необхідна для розплавлення свинцю. Використовуючи значення маси свинцю (\(m_{свинцю}\)), маси залізної коробки (\(m_{коробки}\)) та температурного перепаду (\(\Delta T\)), отримаємо вираз:

\(Q_{свинцю} = m_{свинцю} \cdot c_{свинцю} \cdot \Delta T_{свинцю}\).

3. Вирахуємо кількість теплоти, яка необхідна для нагрівання залізної коробки. Використовуючи значення маси залізної коробки (\(m_{коробки}\)), маси природного газу (\(m_{газу}\)), що буде згоряти, та температурного перепаду (\(\Delta T_{коробки}\)), отримаємо вираз:

\(Q_{коробки} = m_{коробки} \cdot c_{коробки} \cdot \Delta T_{коробки}\).

4. Для знаходження маси природного газу (\(m_{газу}\)) використовуємо співвідношення:

\(\frac{{Q_{газу}}}{{Q_{повного\;спалювання}}} = \frac{{Q_{коробки}}}{{Q_{повного\;спалювання}}}\),

де \(Q_{газу}\) - кількість потрібної теплоти для нагрівання залізної коробки, \(Q_{повного\;спалювання}\) - повна енергія, яка може бути виділена під час повного згоряння газу.

5. Зауважимо, що на нагрівання залізної коробки витрачається 40% енергії, яка може бути виділена під час повного згоряння газу. Тому:

\(Q_{коробки} = 0.4 \cdot Q_{повного\;спалювання}\).

6. Врахуємо, що теплоємність заліза приблизно дорівнює теплоємності сталі, яке становить 460 Дж/(кг·К), а теплоємність свинцю складає близько 130 Дж/(кг·К).

Таким чином, застосовуючи вищеописані формули та заміною відомих значень, можна обчислити масу природного газу (\(m_{газу}\)), яка необхідна для розплавлення свинцю в залізній коробці.

У такому випадку, якщо ви надасте значення теплоємностей свинцю та заліза, а також значення температурного перепаду, я зможу обчислити точну відповідь та надати розрахунок крок за кроком.