Какое количество льда, взятого при температуре -12 градусов Цельсия, можно расплавить, полученную при плавлении воду нагреть до 100 градусов Цельсия и обратить в пар, затратив на это количество теплоты, выделяемое при сгорании 0,1 кг природного газа?


Тепловая энергия потребуется на следующие процессы:
- нагревание льда от начальной температуры Т1 до температуры плавления Т2
- плавление льда
- нагревание полученной воды от температуры Т2 до температуры кипения Т3
- испарение воды
Все это количество теплоты в сумме должно равняться количеству теплоты, получаемому от сжигания газа.

Составим уравнение теплового баланса:

$mC_1(T_2-T_1)+m\lambda_1+mC_2(T_3-T_2)+m\lambda_2=M\lambda_3$      (1)

где $m,\;M,\;C_1,\;C_2,\;\lambda_1,\;\lambda_2,\;\lambda_3$  - соответственно масса льда, масса газа, удельные теплоемкости льда и воды, удельная теплота плавления льда, удельная теплота парообразования воды, удельная теплота сгорания газа.

Из (1) легко выразить искомую массу льда:

$m=\frac{M\lambda_3}{C_1(T_2-T_1)+\lambda_1+C_2(T_3-T_2)+m\lambda_2}$       (2)

Удельные теплоемкости воды и льда, удельную теплоту плавления льда, удельную теплоту парообразования воды и удельную теплоту сгорания газа  - все эти величины гуглите и вместе с заданными в условии данными подставляете в формулу (2)  в единицах СИ.


Комментарии