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 по задачам дано, найдено и решение с учётом цели «Понять». Для удобства даны наиболее распространённые значения теплоёмкости сгорания (горючести): charcoal ≈ 33.0 МДж/кг, этанол (спирт) ≈ 29.7 МДж/кг; нефть ≈ 42 МДж/кг; керосин ≈ 46 МДж/кг; древесные дрова ≈ 18 МДж/кг. Значения приблизительные и зависят от состава.

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

Дано:

• древесный уголь: m1 = 15 кг
• спирт: m2 = 200 г = 0.200 кг
• ∆Hc(уголь) ≈ 33.0 МДж/кг
• ∆Hc(спирт) ≈ 29.7 МДж/кг

Найти:

• Q_total = Q1 + Q2

Решение:

• Q1 = m1 · ∆Hc(уголь) = 15 кг · 33.0 МДж/кг = 495 МДж
• Q2 = m2 · ∆Hc(спирт) = 0.200 кг · 29.7 МДж/кг = 5.94 МДж
• Q_total = 495 + 5.94 = 500.94 МДж ≈ 5.01 × 10^2 МДж
• В кДж: 500.94 МДж = 500 940 кДж

Ответ: примерно 5.01 × 10^2 МДж (5.01 × 10^5 кДж).

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

Дано:

• нефть: m_o = 2.5 т = 2500 кг
• керосин: V = 2 л = 0.002 м^3, плотность ρ = 800 кг/м^3 → m_k = ρV = 800 × 0.002 = 1.6 кг
• ∆Hc(нефть) ≈ 42 МДж/кг
• ∆Hc(керосин) ≈ 46 МДж/кг

Найти:

• Q_total = Q_o + Q_k

Решение:

• Q_o = m_o · ∆Hc(нефть) = 2500 кг × 42 МДж/кг = 105000 МДж
• Q_k = m_k · ∆Hc(керосин) = 1.6 кг × 46 МДж/кг = 73.6 МДж
• Q_total = 105000 + 73.6 = 105073.6 МДж ≈ 1.050736 × 10^5 МДж
• В кДж: 105073.6 МДж = 105 073 600 кДж

Ответ: примерно 1.05 × 10^5 МДж (около 1.05 × 10^8 кДж).

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

Дано:

• Q = 50 000 кДж
• ∆Hc(dreves) ≈ 18 МДж/кг = 18 000 кДж/кг

Найти:

• m = Q / ∆Hc

Решение:

• m = 50 000 кДж / 18 000 кДж/кг ≈ 2.78 кг

Ответ: примерно 2.8 кг дров.

Примечания:

• Реальные значения зависят от конкретного состава топлива и способа оценки теплоты сгорания (HHV vs LHV). В задачах чаще используют как восстановленные приблизительные значения: уголь ≈ 33 МДж/кг, спирт ≈ 29.7 МДж/кг, нефть ≈ 42 МДж/кг, керосин ≈ 46 МДж/кг, дрова ≈ 18 МДж/кг. При необходимости можно привести диапазоны для более точного сравнения.