Лед массой 2 кг, взятый при температуре -10 0С, превратили в пар, используя газовую горелку. Сколько природного газа для этого потребовалось?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для превращения льда массой 2 кг в пар понадобится энергия на испарение и нагревание.

Сначала рассчитаем энергию, необходимую для нагревания льда до температуры плавления (0 °C):
Q1 = mcΔT1,
где m - масса льда (2 кг), c - теплоемкость льда (леда) (2100 Дж/кг·°C), ΔT1 - изменение температуры (0 - (-10) = 10 °C).

Q1 = 2 кг 2100 Дж/кг·°C 10 °C = 42000 Дж.

Теперь рассчитаем энергию, необходимую для испарения льда:
Q2 = mL,
где m - масса льда (2 кг), L - теплота парообразования льда (333 кДж/кг).

Q2 = 2 кг * 333 кДж/кг = 666 кДж = 666000 Дж.

Суммируем всю энергию:
Q = Q1 + Q2 = 42000 Дж + 666000 Дж = 708000 Дж.

Теперь найдем количество природного газа, необходимое для превращения льда в пар. Для этого будем использовать данные о теплоте сгорания природного газа - около 42 МДж/м3.

Необходимый объем природного газа:
V = Q / (42 МДж) = 708000 Дж / 42 МДж = 16,85 м3.

Итак, для превращения льда массой 2 кг в пар при использовании газовой горелки потребуется около 16,85 м3 природного газа.