Найди значение удельной теплоты сгорания топлива, используя информацию из диаграммы сгорания горючего и нагревания тела массой 50 г на 17° С (рис. 1). Физические параметры…

Цель: понять решение задачи и получить удельную теплоту сгорания топлива.

Исходные данные и допущения

• Масса тела: m_body = 50 г
• Изменение температуры: ΔT = 17 °C
• Удельная теплоёмкость тела (предположим, что тело — вода): c = 4,18 Дж/(г·°C)
• Диаграмма даёт удельную теплоту сгорания топлива: Q_specific = 3,9 МДж/кг = 3,9×10^6 Дж/кг

1. Найдём энергию, необходимую для нагрева тела на 17 °C Q_body = m_body · c · ΔT = 50 г · 4,18 Дж/(г·°C) · 17 °C = 50 · 4,18 · 17 Дж = 3553 Дж ≈ 3,55 кДж

2. Найдём массу сгоревшего топлива, используя данный Q_specific Q_body = m_fuel · Q_specific → m_fuel = Q_body / Q_specific = 3553 Дж / (3,9×10^6 Дж/кг) ≈ 9,11×10^-4 кг ≈ 0,91 г

3. Проверка (на всякий случай) Если по диаграмме израсходовано m_fuel ≈ 0,91 г, то удельная теплота сгорания будет Q_specific_calc = Q_body / m_fuel ≈ 3553 Дж / 9,11×10^-4 кг ≈ 3,90×10^6 Дж/кг = 3,90 МДж/кг, что согласуется с заданным значением Q_specific.

Ответ удельная теплота сгорания топлива ≈ 4 МДж/кг (при округлении до целых).