4. При сгорании 100 г газа стальная деталь нагрелась от 10 до 500 °C. Определите массу детали.

Для расчёта примем, что имеется в виду природный газ, его удельная теплота сгорания равна 44 МДж/кг, а вся выделившаяся теплота пошла на нагрев детали. Без указания вида газа и потерь теплоты ответ может отличаться.

Дано: m_газа = 0,1 кг; t₁ = 10 °C; t₂ = 500 °C; c_стали ≈ 500 Дж/(кг·°C); q_газа = 44 000 000 Дж/кг.

Теплота сгорания газа: Q = qm_газа = 44 000 000 · 0,1 = 4 400 000 Дж.

Из формулы нагревания Q = cm_детали(t₂ − t₁) выразим массу детали:

m_детали = 4 400 000/[500 · (500 − 10)] ≈ 17,96 кг.

Ответ: при указанных допущениях масса детали примерно 18 кг.