На газовой горелке необходимо расплавить олово массой m = 0,20 кг, находящееся при температуре плавления. Определите объем сгоревшего природного газа, если потери теплоты в окружающую среду составляли 40 %. (Удельная теплота сгорания природного газа q = 35,5 МДж / кг, удельная теплота плавления олова λ = 6, 03 - 10^4 Дж/кг.)

mо = 0,2 кг.

λ = 6,03 * 10⁴ Дж/кг.

q = 35,3 МДж/кг = 35,3 * 10⁶ Дж/кг.

k = 40 %.

ρ = 0,8 кг/м³.

Vг - ?

Коэффициент k потерь в окружающую среду показывает, что k = 40 % количество теплоты, которое выделяется при сгорании газа уходит в окружающую среду и только (100 % - k) идёт на плавление олова.

КПД = 100 % - k = 100 % - 40 % = 60 %.

КПД = Qо * 100 % / Qг.

Qо = λ * mо.

Qг = q * mг = q * Vг * ρ.

КПД = λ * mо * 100 % / q * Vг * ρ.

Vг = λ * mо * 100 % / q * КПД * ρ.

Vг = 6,03 * 10⁴ Дж/кг * 0,2 кг * 100 % / 35,3 * 10⁶ Дж/кг * 60 % * 0,8 кг/м³ = 0,00071 м³.

Ответ: для плавления олова необходимо спалить природного газа объем Vг = 0,00071 м³.