Завдання для самоперевірки до Розділу І. Частина 2 » 16

У залізній коробці масою 200 г міститься 100 г свинцю за температури 27 °С. Яку масу природного газу потрібно спалити, щоб розплавити свинець? Вважайте, що на нагрівання коробки зі свинцем витрачається 40 % енергії, яка може виділитися в ході повного згоряння газу. Дано: m1 = 200 г = 0,2 кг m2 = 100 г = 0,1 кг t1 = 27 ℃ t2 = 327 ℃ c1 = 460 Дж/(кг · ℃) c2 = 140 Дж/(кг · ℃) q = 44 · 106 Дж/кг η = 40% λ = 25000 Дж/кг Розв’язання: ККД нагрівника: η = Q_кор/Q_повна · 100%, де Qкор = Q1 + Q2 + Q3. Q1 = c1m1 (t2 – t1) –кількість теплоти, яка витрачається на нагрівання залізної коробки; Q2 = c2m2 (t2 – t1) – кількість теплоти, яка витрачається на нагрівання свинцю до температури плавлення; Q3 = λm2 – кількість теплоти, яка необхідна для плавлення свинцю. Qповна = qm3 – кількість теплоти, що виділяється при повному згорянні природного газу. Qкор = c1m1(t2 – t1) + c2m2(t2 – t1) + λm2. Qкор = 460 Дж/(кг · ℃) · 0,2кг · 300 ℃ + 140 Дж/(кг · ℃) · 0,1 кг · 300 ℃ + 25000 Дж/кг · 0,1 кг = 34300 Дж η = Q_кор/〖qm〗_3 · 100 %; m3 = (Q_кор· 100%)/(η · q) m3 = (34300 Дж · 100%)/(40% · 44 · 10^6 Дж/кг) = 0,00195 кг = 1,95 г. m3 - ? Відповідь: m3 = 1,96 г.