Определи значение удельной теплоты сгорания горючего, используя информацию из диаграммы сгорания горючего и нагревания тела массой 150 г на 12 °С (рис. 1). Физические параметры диаграммы: Q' = 2,1 МДж/кг. (Ответ округли до целых.)
Чтобы определить значение удельной теплоты сгорания горючего, воспользуемся формулой, связывающей теплоту, массу и изменение температуры.
Сначала необходимо рассчитать количество теплоты, которое требуется для нагрева тела массой 150 г на 12 °С. Мы можем использовать формулу:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T, \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты (в джоулях),
- \( m \) — масса тела (в килограммах),
- \( c \) — удельная теплоёмкость (для воды примерно 4,18 кДж/(кг·°С)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (в °С).
Подставим известные значения:
- Масса \( m = 150 \, \text{г} = 0.15 \, \text{кг} \),
- Удельная теплоёмкость воды \( c = 4.18 \, \text{кДж/(кг·°С)} = 4180 \, \text{Дж/(кг·°С)} \),
- Изменение температуры \( \Delta T = 12 \, \text{°С} \).
Теперь рассчитываем количество теплоты:
\[ Q = 0.15 \, \text{кг} \cdot 4180 \, \text{Дж/(кг·°С)} \cdot 12 \, \text{°С}. \]
Выполним расчет:
\[ Q = 0.15 \cdot 4180 \cdot 12 = 7536 \, \text{Дж}. \]
Теперь, чтобы найти удельную теплоту сгорания горючего \( Q' \), нам нужно воспользоваться данными диаграммы сгорания, где \( Q' = 2.1 \, \text{МДж/кг} = 2100000 \, \text{Дж/кг} \).
Теперь мы можем найти массу горючего \( m \) (в килограммах), необходимую для выделения заданного количества теплоты:
\[ Q = m \cdot Q'. \]
Подставим значение для \( Q \):
\[ 7536 \, \text{Дж} = m \cdot 2100000 \, \text{Дж/кг}. \]
Решим это уравнение для \( m \):
\[ m = \frac{7536}{2100000} \approx 0.003580 \, \text{кг} = 3.58 \, \text{г}. \]
Таким образом, удельная теплота сгорания горючего, нужная для нагрева данного тела, уже задана в условии задачи как \( Q' = 2.1 \, \text{МДж/кг} \).
Если округлить до целых, то значение можно представить так:
Ответ: 2 МДж/кг.
