Для отопления обычной московской квартиры площадью в месяц требуется при сильных морозах, судя по квитанциям ЖКХ, примерно 1 гигакалория теплоты (
). Она получается в основном при сжигании на московских теплоэлектростанциях природного газа — метана с КПД
преобразования энергии экзотермической реакции в теплоту около 50%. Уравнение этой химической реакции имеет вид:
где (на одну молекулу метана).
Представим себе, что пары воды, получившиеся в результате сжигания метана, сконденсировались, замерзли на морозе и выпали в виде снега на крыше дома, равной по площади квартире. Будем считать плотность такого снега равной Какова будет толщина h слоя снега, выпавшего за месяц в результате этого процесса?
Поскольку при горении одной молекулы метана образуется две молекулы воды, значит, образованию одной молекулы воды при горении метана соответствует количество теплоты, равное а для отопления используется только
Число молекул воды, образовавшихся за месяц при получении для отопления количества теплоты в 1 гигакалорию = 4,2 ГДж, составляет:
то есть примерно
Масса 1 моля воды равна 0,018 кг, так что за месяц образуется примерно воды, которая, сконденсировавшись, превращается на морозе в снег. При плотности снега, равной
объем такого количества замерзшей воды равен
Толщина слоя снега составит:
Ответ:

