Требуется! Какое количество льда при 0°С можно растопить и превратить в воду при 20°С, используя всю энергию

Хорошо, для решения этой задачи нам понадобится знание о теплоте сгорания природного газа и о теплоте плавления льда. Давайте начнем с расчета энергии, выделяющейся при сжигании 20 м3 природного газа.

Теплота сгорания природного газа обычно принимается равной 50 МДж/м3. Для расчета общей энергии, выделяющейся при сжигании этих 20 м3, нам нужно умножить эту величину на объем газа:

\(Q = 50 \, \text{МДж/м}^3 \times 20 \, \text{м}^3\)

Давайте найдем результат этого выражения:

\[Q = 50 \times 20 = 1000 \, \text{МДж}\]

Таким образом, общая энергия выделяется при сжигании природного газа равна 1000 МДж.

Теперь давайте перейдем к расчету количества теплоты, необходимого для растопления льда при 0°C и превращения его в воду при 20°C. Чтобы это сделать, нам нужно знать удельную теплоту плавления льда.

Удельная теплота плавления льда равна 334 кДж/кг. Для расчета общего количества теплоты, необходимого для растопления льда, нам нужно умножить эту величину на массу льда. Масса льда равна объему льда, поскольку плотность воды - 1 г/см^3 (или 1000 кг/м^3), а объем мы знаем:

\(m = V = 20 \, \text{м}^3\)

Таким образом:

\[Q = 334 \, \text{кДж/кг} \times 20 \, \text{м}^3 \times 1000 \, \text{кг/м}^3\]

Давайте найдем результат этого выражения:

\[Q = 334 \times 20 \times 1000 = 6,680,000 \, \text{кДж}\]

Таким образом, общая энергия, необходимая для растопления льда при 0°C и превращения его в воду при 20°C, равна 6,680,000 кДж.

Теперь, чтобы найти количество льда, которое можно растопить, мы должны разделить общую энергию, выделяющуюся при сжигании природного газа (1000 МДж), на энергию, необходимую для растопления льда (6,680,000 кДж):

\(\text{Количество льда} = \frac{1000 \times 10^6 \, \text{Дж}}{6,680,000 \, \text{Дж}}\)

Давайте вычислим результат:

\(\text{Количество льда} = \frac{1000 \times 10^6}{6,680,000} = 149.70 \, \text{кг}\)

Таким образом, количество льда, которое можно растопить и превратить в воду при 20°C, используя всю энергию, выделяющуюся при сжигании 20 м3 природного газа, составляет 149.70 кг.