Question

Лед, взятый при температуре -10
0С, испарили в алюминиевой кастрюле
массой 300г. Сколько природного газа потребовалось, если КПД 25%?

Answer 1

Теплота уходит на нагревание льдо до температуры плавления, также на само плавление льда, также на нагревание воды, волучившейся из льда, и также на испарение льда, и также мизерная часть тепла уходит на нагревание кастрюлищи от $0\ {}^0C$ до $100\ {}^0C$

$\eta =\frac{c_{ice}m_{ice}(0\ {}^0C-t_0)+\lambda m_{ice}+c_{water}m_{ice}(100\ {}^0C-0\ {}^0C)+r_{steam}m_{ice}}{q_{gas}m_{gas}}}+$
$+\frac{c_{Al}m_{Al}(100\ {}^0C-(-10\ {}^0C))}{q_{gas}m_{gas}}$

откуда:

$m_{gas}= \frac{m_{ice}}{q_{gas}\eta}*[c_{ice}(0\ {}^0C-t_0)+\lambda+c_{water}(100\ {}^0C-0\ {}^0C)+r_{steam}+$
$+c_{Al}\frac{m_{Al}}{m_{ice}}(100\ {}^0C-(-10\ {}^0C))]$

$=\frac{20}{33.5*10^6*0.25}*[2100*10+335*10^3+4200*100+2260*10^3+$
$+130*\frac{0.3}{20}*110]\ kg=$

$=\frac{8}{3.35*10^6}*[2.1*10^4+3.35*10^5+4.2*10^5+2.26*10^6+214.5]\ kg=$

$=\frac{8}{3.35}*[0.021+0.335+0.42+2.26+0.0002145]\ kg=$

$=\frac{8}{3.35}*3.0362145\ kg=7.251\ kg$

плотность природного газа находится в рамках от $(0.68\ ..\ 0.85)\frac{kg}{m^3}$

тогда можно сказать, что необходимо около $10\ m^3$ природного газа