Для решения этой задачи, нам потребуется использовать понятие удельной теплоемкости (символом обозначается с), которое характеризует количество теплоты, необходимое для нагрева единицы массы вещества на 1 градус Цельсия.
Пусть масса стальной детали равна М граммам. Мы знаем, что ее нагрели на 30º с теплотой, полученной при полном сгорании природного газа массой 100 граммов.
Теплота, полученная при сгорании 100 граммов природного газа, будет равна массе газа, умноженной на его удельную теплоту сгорания (символ обозначается Q).
Теплота, полученная при сгорании 100 граммов газа: Q = 100 гр * Q_газа.
Теплоту, необходимую для нагрева стальной детали на 30º, можно выразить как Q_детали = М гр * c * ΔТ, где c - удельная теплоемкость стали, ΔТ - изменение температуры.
Поскольку теплота, полученная при сгорании газа, равна теплоте, необходимой для нагрева детали, то мы можем записать уравнение:
100 гр * Q_газа = М гр * c * ΔТ.
Для решения задачи, мы должны определить значение М гр.
Подставим известные значения в уравнение:
100 гр * Q_газа = М гр * c * ΔТ.
Теперь мы рассмотрим каждое значение по очереди.
Удельная теплота сгорания природного газа может быть найдена в химических таблицах или дана условием задачи (для примера, предположим, что она равна 50 кДж/гр).
c - удельная теплоемкость стали также может быть найдена в химических таблицах (в нашем примере, предположим, что она равна 0,47 кДж/(гр*ºС)).
Известно, что ΔТ = 30º.
Подставим значения в уравнение:
100 гр * 50 кДж/гр = М гр * 0,47 кДж/(гр*ºС) * 30º.
Рассчитаем это уравнение:
5000 кДж = 0,141 М кДж.
Теперь разделим обе части уравнения на 0,141 кДж:
5000 кДж / 0,141 кДж ≈ М гр.
Произведем данное деление:
М гр ≈ 35461 гр.
Итак, масса стальной детали примерно равна 35461 грамм, или 35,461 килограмма.
Ответ: Масса стальной детали составляет примерно 35,461 килограмма.
