На газовой горелке нужно расплавить олово массой m=0,20 кг, которое уже находится при температуре плавления. Какой объем природного газа потребуется сжечь, если потери тепла в окружающую среду составляют 4%? Удельная теплота сгорания природного газа равна q=35,5 МДж/м³, а удельная теплота плавления олова составляет л = 6,03 × 10⁴ Дж/кг.
Физика 8 класс Теплота и теплота сгорания газовая горелка расплавить олово Объём газа удельная теплота потери тепла природа газа физика 8 класс Новый
Чтобы решить задачу, нам нужно определить, сколько энергии потребуется для плавления олова, а затем рассчитать объем природного газа, который нужно сжечь для получения этой энергии с учетом потерь тепла.
Шаг 1: Рассчитаем количество тепла, необходимое для плавления олова.
Для этого используем формулу:
Q = m * л
Подставим значения:
Q = 0,20 кг * 6,03 × 10⁴ Дж/кг = 12060 Дж.
Шаг 2: Учитываем потери тепла.
Поскольку потери тепла составляют 4%, это значит, что только 96% энергии будет использовано для плавления олова. Поэтому нам нужно найти полное количество тепла, которое нужно сжечь:
Q_total = Q / 0,96.
Подставим значение Q:
Q_total = 12060 Дж / 0,96 ≈ 12500 Дж.
Шаг 3: Переведем количество тепла в мегаджоули.
1 МДж = 10^6 Дж, поэтому:
Q_total ≈ 12500 Дж = 0,0125 МДж.
Шаг 4: Рассчитаем объем природного газа.
Используем удельную теплоту сгорания природного газа (q = 35,5 МДж/м³) для нахождения объема:
V = Q_total / q.
Подставим значения:
V = 0,0125 МДж / 35,5 МДж/м³ ≈ 0,000352 м³.
Шаг 5: Преобразуем объем в литры.
1 м³ = 1000 литров, поэтому:
V ≈ 0,000352 м³ * 1000 ≈ 0,352 литра.
Ответ: Для плавления 0,20 кг олова с учетом потерь тепла потребуется approximately 0,352 литра природного газа.