Какое количество природного газа нужно использовать для перевода 2 кг льда со сверхнизкой температурой -10 *С в воду

Чтобы решить эту задачу, нужно учесть два аспекта: сколько теплоты потребуется для нагрева льда до температуры плавления (-10 °C) и сколько теплоты потребуется для превращения его в воду при такой же температуре.

Для первого этапа, нагрева льда до температуры плавления, нам понадобится использовать следующую формулу:

\(Q_1 = m_1 \cdot c \cdot \Delta T\),

где \(Q_1\) - количество теплоты, \(m_1\) - масса льда (2 кг), \(c\) - удельная теплоемкость льда, а \(\Delta T\) - разница между конечной и начальной температурами (-10 °C - 0 °C).

Удельная теплоемкость льда составляет примерно 2.09 Дж/(г * °C).

\(Q_1 = 2 \, кг \cdot 2.09 \, Дж/(г \cdot °C) \cdot 10 °C = 41.8 \, кДж\).

Для второго этапа, превращения льда в воду при той же температуре, воде также необходимо получить определенное количество теплоты. Для этого мы используем формулу:

\(Q_2 = m_2 \cdot L\),

где \(Q_2\) - количество теплоты, \(m_2\) - масса льда (2 кг), а \(L\) - удельная теплота плавления воды.

Удельная теплота плавления воды составляет 334 Дж/(г).

\(Q_2 = 2 \, кг \cdot 334 \, Дж/г = 668 \, кДж\).

Теперь, чтобы найти общее количество теплоты, необходимое для перевода льда в воду, мы просто складываем \(Q_1\) и \(Q_2\):

\(Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 = 41.8 \, кДж + 668 \, кДж = 709.8 \, кДж\).

Эффективность тепловой установки нужна нам для определения количества используемого природного газа. Пусть эффективность установки будет обозначена как \(Е\).

\(Е = \frac{Q_{\text{объемного}}}{Q_{\text{использованного}}} \),

где \(Q_{\text{объемного}}\) - количество теплоты, выделяемое горением заданного объема природного газа, а \(Q_{\text{использованного}}\) - количество теплоты, понадобившееся для выполнения задачи.

Из этого мы можем найти количество используемого природного газа:

\(Q_{\text{объемного}} = Е \cdot Q_{\text{использованного}} = Е \cdot 709.8 \, кДж\).

Пожалуйста, уточните значение эффективности тепловой установки (в процентах), чтобы я мог продолжить расчеты.