Масса железной коробки: г
кг.
Масса свинца: г
кг.
Температура железа и свинца: .
КПД сгорания природного газа: .
Найти нужно массу природного газа, необходимого для того, чтобы полностью расплавить свинец:
0. Разбираемся с происходящим. Природный газ сгорает (не забываем про КПД!), выделяется теплота, которая тратится на нагревание железной коробки и свинца до температуры плавления свинца. Как только нужная температура получена, теплота сгорания тратится на плавление свинца. Таким образом, получается следующая зависимость: Разберемся с ней поподробнее.
1. Теплота нагревания железной коробки: , где
Дж/(кг·°С) - удельная теплоёмкость железа,
- температура плавления свинца.
2. Теплота нагревания свинца: , где
Дж/(кг·°С) - удельная теплоёмкость свинца, t - аналогично, температура плавления свинца.
3. Теплота плавления свинца: , где
Дж/кг - удельная теплота плавления свинца.
4. Теплота сгорания природного газа: , где
Дж/кг - удельная теплота сгорания природного газа.
5. Всё вышезаписанное вместе:
6. Выразим искомую массу из (5):
(м³).
Переведём в кубические дециметры: 0,00195 м³ = 1,95 дм³.
ответ: 1,95 дм³.
Плёс Павловна