Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии. Нам даны два процесса: сгорание топлива и нагревание воды. Даны также энергии этих процессов.
Дано:
- Масса топлива (mₜ): 0,4 кг
- Масса воды (m): 200 г = 0,2 кг
- Температура повышения воды (ΔT): 50°C
- Энергия сгорания, Q1 = 1 МДж = 1000 кДж
- Энергия нагревания, Q2 = 0,1 МДж = 100 кДж
Найти:
Удельную теплоту сгорания топлива, q (в МДж/кг).
Решение:
Поймем, что такое удельная теплотворная способность топлива:
- Это количество тепла, выделяющееся при полном сгорании единицы массы топлива. Чтобы найти удельную теплоту сгорания, мы должны определить, сколько энергии было выделено на каждый килограмм топлива.
Расчет удельной теплоты сгорания:
Теплота сгорания топлива включает теплоты, потраченные на нагрев воды и потери. Таким образом:
\[ q = \frac{Q1}{mₜ} \]
- \( Q1 \) – общее количество выделившейся энергии.
- \( mₜ \) – масса топлива.
Подставим данные в формулу:
\[ q = \frac{1000 \text{ кДж}}{0.4 \text{ кг}} = 2500 \text{ кДж/кг} = 2.5 \text{ МДж/кг} \]
Ответ:
Удельная теплота сгорания топлива составляет \( 2.5 \) МДж/кг.