Чёткое объяснение принципов
В учебнике ожидается значение энергии 7.36 × 10^7 J. Я вычислил это, используя 4 м, чтобы найти массу 5 кг из уравнения \(5×10^7 / 1×10^7\). Думаю, было бы полезно начать с краткого ответа на русском языке, например: «Краткие ответы: ...», а затем пошагово разобрать решение, чтобы прояснить рассматриваемый принцип. Такой подход должен помочь эффективно объяснить концепцию!
Краткие ответы:
- При полном сгорании \(1\ \text{кг}\) торфа выделяется \(1{,}4\cdot10^7\ \text{Дж}\) теплоты.
- древесный уголь: \(Q=5{,}1\cdot10^8\ \text{Дж}\);
- спирт: \(Q=5{,}4\cdot10^6\ \text{Дж}\).
- нефть: \(Q=1{,}1\cdot10^{11}\ \text{Дж}\);
- керосин: \(Q=7{,}36\cdot10^7\ \text{Дж}\).
- Масса сгоревших дров — \(5\ \text{кг}\).
Решение
Используем формулу количества теплоты при сгорании топлива:
\[ Q=qm, \]
где \(q\) — удельная теплота сгорания топлива, \(m\) — масса топлива.
1
\[ q_{\text{торфа}}=1{,}4\cdot10^7\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}. \]
Это означает: при полном сгорании \(1\ \text{кг}\) торфа выделяется \(1{,}4\cdot10^7\ \text{Дж}\) теплоты.
2
Для древесного угля \(q=3{,}4\cdot10^7\ \text{Дж/кг}\):
\[ Q=3{,}4\cdot10^7\cdot15 =5{,}1\cdot10^8\ \text{Дж}. \]
Для спирта \(m=200\ \text{г}=0{,}2\ \text{кг}\), \(q=2{,}7\cdot10^7\ \text{Дж/кг}\):
\[ Q=2{,}7\cdot10^7\cdot0{,}2 =5{,}4\cdot10^6\ \text{Дж}. \]
3
Для нефти \(m=2{,}5\ \text{т}=2500\ \text{кг}\), \(q=4{,}4\cdot10^7\ \text{Дж/кг}\):
\[ Q=4{,}4\cdot10^7\cdot2500 =1{,}1\cdot10^{11}\ \text{Дж}. \]
Для керосина сначала найдём массу:
\[ V=2\ \text{л}=0{,}002\ \text{м}^3, \]
\[ m=\rho V=800\cdot0{,}002=1{,}6\ \text{кг}. \]
Тогда:
\[ Q=4{,}6\cdot10^7\cdot1{,}6 =7{,}36\cdot10^7\ \text{Дж}. \]
4
\[ Q=50\,000\ \text{кДж}=5\cdot10^7\ \text{Дж}, \qquad q_{\text{дров}}=1{,}0\cdot10^7\ \text{Дж/кг}. \]
Из формулы \(Q=qm\):
\[ m=\frac{Q}{q} =\frac{5\cdot10^7}{1\cdot10^7} =5\ \text{кг}. \]
Проверка: \(1\cdot10^7\cdot5=5\cdot10^7\ \text{Дж}\), верно.