80г
Объяснение:
Дано
mк = 400 г = 0,4 кг
mc = 2 кг
t1 = -30 оС
t2 = 0 оС
t3 = 100 oC
c міді = 400 Дж\кг*С
с води = 4200 Дж\кг*С
с льоду = 2100 Дж\кг*С
λ = 334 000 Дж\кг
q = 43 000 000 Дж\кг
ККД = 50%
mг = ?
Запишемо рівняння теплового балансу
Qотр. = Q відд.
Qотр. = Qк + Qс
Qк = см*mк * (t3-t1) - к-ть теплоти затраченої на нагрівання каструлі
Qс = Qнс + Qплс + Qвс
Qнс = сл*mс*(t2-t1) - к-ть теплоти затраченої на нагрівання снігу до тепмператури плавлення
Qплс = λ*mс - к-ть теплоти затраченої на плавлення снігу
Qвс = св*mс*(t3-t2) - к-ть теплоти затраченої на нагрівання води із розплавленного снігу
ОтжеQотр = см*mк * (t3-t1) + сл*mс*(t2-t1) + λ*mс + св*mс*(t3-t2)
Qотр = 400Дж\кг*С * 0,4кг * (100oC - (-30 оС)) + 2100Дж\кг *С * 2кг * (0оС-(-30оС) + 334 000Дж\кг * 2кг + 4200Дж\кг*С * 2кг * (100oC - 0оС)
Qотр = 1 654 800Дж
Оскільки половина кількості теплоти, що виділяється під час згоряння гасу, передається навколишньому середовищу, то необхідно отримати у 2 рази більше енергії від згоряння пального.
Qвідд = Qотр*2 = 1 654 800Дж * 2 = 3 309 600Дж
Qвідд = q*mг - к-ть теплоти отриманої від згоряння гасу
mг = Qвідд \ q
mг = 3 309 600Дж \ 43 000 000Дж\кг ≈ 0,08кг = 80г
