1. Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании древес- ного угля массой 15 кг; спирта массой 200 г? 2. Сколько теплоты выделится при полном сгорании нефти, масса которой 2,5 т; керосина, объём которого равен 2 л, а плотность 800 кг/м^3? 3. При полном сгорании сухих дров выделилось 50 000 кДж энергии. Какая масса дров сгорела?
Для расчета тепла, выделяющегося при полном сгорании различных веществ, используются теплотворные способности (или теплотворные значения) этих веществ. Ниже приведены средние значения теплотворной способности для некоторых из них:
- Древесный уголь: примерно 30 МДж/кг
- Спирт (этанол): примерно 30 МДж/кг
- Нефть: примерно 42-47 МДж/кг (возьмем 45 МДж/кг)
- Керосин: примерно 42-48 МДж/кг (возьмем 43 МДж/кг)
- Сухие дрова: примерно 15 МДж/кг
Теперь можно рассчитать выделяющуюся теплоту для каждого случая:
1. Полное сгорание древесного угля и спирта:
Древесный уголь:
M = 15 кг
Q = M * Q_угля = 15 кг * 30 МДж/кг = 450 МДж = 450,000 кДж
Спирт:
m = 200 г = 0.2 кг
Q = m * Q_спирта = 0.2 кг * 30 МДж/кг = 6 МДж = 6,000 кДж
Общее количество теплоты: Q_total = Q_угля + Q_спирта = 450,000 кДж + 6,000 кДж = 456,000 кДж
2. Сгорание нефти и керосина:
Нефть:
M = 2.5 т = 2500 кг
Q = M * Q_нефть = 2500 кг * 45 МДж/кг = 112,500 МДж = 112,500,000 кДж
Керосин:
Объём = 2 л = 0.002 м³
Плотность = 800 кг/м³
Масса керосина: m = плотность * объем = 800 кг/м³ * 0.002 м³ = 1.6 кг
Q = m * Q_керосина = 1.6 кг * 43 МДж/кг = 68.8 МДж = 68,800 кДж
Общее количество теплоты: Q_total = Q_нефть + Q_керосина = 112,500,000 кДж + 68,800 кДж = 112,568,800 кДж
3. Масса сухих дров, сгоревших для выделения 50,000 кДж энергии:
Зная, что выделяется 15 МДж на 1 кг сухих дров, можем использовать формулу:
Q = m * Q_дров
m = Q / Q_дров = 50,000 кДж / 15 МДж/кг = 50,000 кДж / 15,000 кДж/кг = 3.33 кг
Таким образом, масса сухих дров, сгоревших для выделения 50,000 кДж, составляет approximately 3.33 кг.
