1. Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании древесного 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 г?
3.
При полном сгорании сухих дров выделилось 50 000 кДж энергии.
Какая масса дров сгорела?
Для решения этих задач необходимо знать теплоты сгорания материалов:
1. **Для древесного угля**: теплота сгорания примерно 29 MJ/kg.
2. **Для спирта (этанола)**: теплота сгорания примерно 30 MJ/kg.
3. **Для нефти**: теплота сгорания в среднем около 42-46 MJ/kg (приблизительно 43 MJ/kg для расчетов).
4. **Для керосина**: теплота сгорания примерно 40 MJ/kg.
5. **Для дров**: теплота сгорания примерно 15-18 MJ/kg (приблизительно 16 MJ/kg для расчетов).
Теперь проведем расчеты:
### 1. Выделение теплоты при сгорании древесного угля и спирта:
- **Древесный уголь**:
\[
Q_{\text{уголь}} = m_{\text{уголь}} \times q_{\text{уголь}}
\]
\[
Q_{\text{уголь}} = 15 \, \text{кг} \times 29 \, \text{MJ/kg} = 435 \, \text{MJ} = 435 \times 1000 = 435000 \, \text{kJ}
\]
- **Спирт**:
\[
Q_{\text{спирт}} = m_{\text{спирт}} \times q_{\text{спирт}}
\]
Масса спирта в кг:
\[
200 \, \text{г} = 0.2 \, \text{кг}
\]
\[
Q_{\text{спирт}} = 0.2 \, \text{кг} \times 30 \, \text{MJ/kg} = 6 \, \text{MJ} = 6 \times 1000 = 6000 \, \text{kJ}
\]
**Общее количество теплоты**:
\[
Q_{\text{общ}} = Q_{\text{уголь}} + Q_{\text{спирт}} = 435000 \, \text{kJ} + 6000 \, \text{kJ} = 441000 \, \text{kJ}
\]
### 2. Выделение теплоты при сгорании нефти и керосина:
- **Нефть**:
\[
Q_{\text{нефть}} = m_{\text{нефть}} \times q_{\text{нефть}}
\]
Масса нефти:
\[
2.5 \, \text{т} = 2500 \, \text{кг}
\]
\[
Q_{\text{нефть}} = 2500 \, \text{кг} \times 43 \, \text{MJ/kg} = 107500 \, \text{MJ} = 107500 \times 1000 = 107500000 \, \text{kJ}
\]
- **Керосин**:
\[
Q_{\text{керосин}} = m_{\text{керосин}} \times q_{\text{керосин}}
\]
Объем керосина в кг:
\[
V = 2 \, \text{л}; \, \rho = 800 \, \text{г/л} = 0.8 \, \text{кг/л} \Rightarrow m = V \cdot \rho = 2 \, \text{л} \times 0.8 \, \text{кг/л} = 1.6 \, \text{кг}
\]
\[
Q_{\text{керосин}} = 1.6 \, \text{кг} \times 40 \, \text{MJ/kg} = 64 \, \text{MJ} = 64000 \, \text{kJ}
\]
**Общее количество теплоты**:
\[
Q_{\text{общ}} = Q_{\text{нефть}} + Q_{\text{керосин}} = 107500000 \, \text{kJ} + 64000 \, \text{kJ} = 107564000 \, \text{kJ}
\]
### 3. Определение массы дров по выделившейся энергии:
Дано: \[ Q = 50000 \, \text{kJ} \]
Масса дров:
\[
m = \frac{Q}{q_{\text{дров}}}
\]
где \( q_{\text{дров}} \approx 16 \, \text{MJ/kg} \):
\[
m = \frac{50000 \, \text{kJ}}{16000} = 3.125 \, \text{кг}
\]
### Ответы:
1. Общее количество теплоты при сгорании 15 кг угля и 200 г спирта: **441000 кДж**.
2. Общее количество теплоты при сгорании 2.5 т нефти и 2 л керосина: **107564000 кДж**.
3. Масса сгоревших дров: **3.125 кг**.
