К зиме заготовили сухие сосновые дрова объемом 2 м³ и каменный уголь массой 1,5 т. Сколько теплоты выделится в печи при полном сгорании этого топлива?

Задача: сухие сосновые дрова объемом 2 м³ и каменный уголь массой 1,5 т полностью сгорают. Найти выделенную теплоту.

План решения:

• Найти массы топлива.
• Выбрать типовые калоримические величины для каждого топлива (теплота сгорания на 1 кг).
• По формуле Q = m_drov * q_drov + m_ugol * q_ugol посчитать общую теплоту.
• Привести результат в Джоулях (и в других единицах).

1. Массы топлива

• Дрова: объем 2 м³. При типичной плотности сухого соснового дерева около 500 кг/м³ (примерная средняя величина для хвойной древесины). Тогда масса drov ≈ 2 м³ × 500 кг/м³ = 1000 кг.
• Уголь: дано 1,5 т = 1500 кг.

2. Калоримические величины (приближенно для школьной задачи)

• Сосновые дрова: q_drov ≈ 18 МДж/кг (энергия на 1 кг дров при полном сгорании, верхняя величина приближенная к реальной).
• Каменный уголь: q_ugol ≈ 28 МДж/кг.

3. Вычисления

• Энергия от дров: E_drov = 1000 кг × 18 МДж/кг = 18 000 МДж.
• Энергия от угля: E_ugol = 1500 кг × 28 МДж/кг = 42 000 МДж.
• Общая выделенная теплота: Q = E_drov + E_ugol = 18 000 МДж + 42 000 МДж = 60 000 МДж.

4. Единицы в привычном виде

• 60 000 МДж = 60 000 × 10^6 Дж = 6.0 × 10^10 Дж.
• В кило-джоулях: 60 000 МДж = 60 000 × 1000 кДж = 6.0 × 10^7 кДж.
• В гигаджоулях: 60 000 МДж = 60 ГДж.

Итог: При полном сгорании заготовленных дров объемом 2 м³ и каменного угля массой 1,5 т в печи выделится примерно 6,0 × 10^10 Дж = 60 ГДж тепла (при условии полного сгорания и без учёта потерь).

Примечание: реальные значения зависят от точных характеристик топлива. При использовании нижних Heizwert (LHV) для дров (17 МДж/кг) и угля (24 МДж/кг) получится примерно 53 000 МДж (≈53 ГДж).