Давайте разберем задачу поэтапно.
Дано:
- Для отопления дома в течение суток требуется сжигать 34 кг сухих дров.
- Нужно определить, сколько каменного угля потребуется, чтобы заменить эти дрова.
- Удельная теплота сгорания сухих дров: \( 10.5 \ \text{Мдж/кг} \)
- Удельная теплота сгорания каменного угля: \( 29.0 \ \text{Мдж/кг} \)
Решение:
Рассчитаем теплоту, выделяемую дровами:
Удельная теплота сгорания указывает, сколько тепла выделяется при сжигании 1 кг топлива. Таким образом, чтобы определить общую теплоту, выделяемую дровами, необходимо умножить удельную теплоту сгорания на массу дров.
\[ Q_{\text{дрова}} = m_{\text{дрова}} \times q_{\text{дрова}} \]
Подставим значения:
\[ Q_{\text{дрова}} = 34 \ \text{кг} \times 10.5 \ \text{МДж/кг} = 357 \ \text{Мдж} \]
Определим, сколько угля нужно для выделения той же тепловой энергии:
Для этого используем формулу \( Q = m \times q \), но теперь решаем уравнение относительно массы угля.
\[ Q_{\text{уголь}} = m_{\text{уголь}} \times q_{\text{уголь}} \]
Уравниваем теплоту:
\[ 357 \ \text{Мдж} = m_{\text{уголь}} \times 29.0 \ \text{МДж/кг} \]
Выразим массу угля:
\[ m_{\text{уголь}} = \frac{357 \ \text{Мдж}}{29.0 \ \text{МДж/кг}} \]
\[ m_{\text{уголь}} \approx 12.31 \ \text{кг} \]
Ответ:
Для отопления дома в течение суток потребуется примерно 12.31 кг каменного угля.