1. Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании древес-ного угля массой 15 кг; спирта массой 200 г? M³ 2. Сколько теплоты выделится при полном сгорании нефти, масса…

Ниже подробные решения по каждой задаче с пояснениями и используемыми приближениями.

Общие примечания

• В задачах используются ориентировочные высокоударов energies (HHV) для топлива:
  • древесный уголь: примерно 30 МДж/кг
  • этанол (спирт): примерно 29.7 МДж/кг
  • нефть (сырье): примерно 42 МДж/кг
  • керосин: примерно 43 МДж/кг
  • сухие дрова (дерево без влаги): примерно 20 МДж/кг
• Единицы: 1 МДж = 1000 кДж. Потребны convert по мере необходимости.
• Знак: при сгорании энергия выделяется, т.е. величина теплоты выделения положительна в смысле энергии, выделяемой во внешнюю среду.

Задача 1 Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании древесного угля массой 15 кг; спирта массой 200 г?

Данные:

• m угля = 15 кг, ΔHc угля ≈ 30 МДж/кг
• m спирта = 200 г = 0.2 кг, ΔHc спирта ≈ 29.7 МДж/кг

Решение по шагам:

1. Вычислим тепло, выделяющееся при сгорании каждого топлива:

• Уголь: Q угля = m × ΔHc = 15 кг × 30 МДж/кг = 450 МДж
• Спирт: Q спирта = 0.2 кг × 29.7 МДж/кг = 5.94 МДж

2. Переведём в общую величину:

• Общая теплота: Q_total = 450 МДж + 5.94 МДж ≈ 455.94 МДж
• В кДж: ≈ 455,940 кДж

Ответ: При полном сгорании 15 кг древесного угля и 0.2 кг спирта выделяется примерно 456 МДж теплоты (около 456000 кДж).

Задача 2 Сколько теплоты выделится при полном сгорании нефти, масса которой 2,5 т; керосина, объём которого равен 2 л, а плотность 800?

Данные:

• Маса нефти = 2,5 т = 2500 кг, ΔHc нефти ≈ 42 МДж/кг
• Керосин: объём V = 2 л = 0.002 м^3, плотность ρ = 800 кг/м^3 ⇒ масса m_керосина = ρV = 800 × 0.002 = 1.6 кг, ΔHc керосина ≈ 43 МДж/кг

Решение по шагам:

1. Тепло от нефти: Q нефть = m нефти × ΔHc нефти = 2500 кг × 42 МДж/кг = 105000 МДж

2. Тепло отkerосина: Q керосин = m керосина × ΔHc керосина = 1.6 кг × 43 МДж/кг = 68.8 МДж

3. Суммарное тепло: Q_total = 105000 МДж + 68.8 МДж ≈ 105068.8 МДж

В более удобной форме:

• Q_total ≈ 1.0507 × 10^5 МДж
• В ГДж: ≈ 105.07 ГДж
• В кДж: ≈ 105068.8 × 1000 = 105,068,800 кДж

Ответ: При полном сгорании 2,5 т нефти и 2 л керосина выделяется примерно 105 ГДж теплоты (около 1.05×10^8 кДж).

Задача 3 При полном сгорании сухих дров выделилось 50 000 кДж энергии. Какая масса дров сгорела?

Данные:

• Q = 50 000 кДж
• ΔHc сухих дров ≈ 20 МДж/кг = 20 000 кДж/кг

Решение по шагам:

1. Найдём массу дров: m_drov = Q / ΔHc = 50 000 кДж / 20 000 кДж/кг = 2.5 кг

Дополнительная оценка (вариации в диапазоне):

• При ΔHc = 18 МДж/кг → m ≈ 50 000 / 18 000 ≈ 2.78 кг
• При ΔHc = 21 МДж/кг → m ≈ 50 000 / 21 000 ≈ 2.38 кг

Ответ: При сгорании 50 000 кДж энергии сгорело примерно 2.5 кг сухих дров (примерно от 2.38 до 2.78 кг в диапазоне допустимых значений ΔHc).