Кратко
- Для 1 кг топлива: дрова — \(1{,}0\cdot10^7\) Дж; спирт — \(2{,}7\cdot10^7\) Дж; нефть — \(4{,}4\cdot10^7\) Дж.
- Бензин массой 200 г — \(9{,}2\cdot10^6\) Дж \(=9{,}2\) МДж.
- Дров сгорело \(9{,}2\) кг (при условии: керосин \(2{,}5\) л, \(\rho=800\) кг/м³, выделилась такая же теплота).
Разбор
Главная формула:
\[ Q=qm \]
где \(Q\) — выделившаяся теплота, Дж; \(q\) — удельная теплота сгорания, Дж/кг; \(m\) — масса топлива, кг.
Запись \(q=1{,}4\cdot10^7\) Дж/кг означает: при полном сгорании 1 кг топлива выделяется \(1{,}4\cdot10^7\) Дж.
№1. Масса каждого топлива \(m=1\) кг, поэтому \(Q\) численно равно \(q\):
\[ Q_{\text{дров}}=1{,}0\cdot10^7\cdot1=1{,}0\cdot10^7\text{ Дж}, \] \[ Q_{\text{спирта}}=2{,}7\cdot10^7\text{ Дж},\qquad Q_{\text{нефти}}=4{,}4\cdot10^7\text{ Дж}. \]
№2. Переводим массу в кг:
\[ 200\text{ г}=0{,}2\text{ кг}. \]
Для бензина \(q=4{,}6\cdot10^7\) Дж/кг:
\[ Q=4{,}6\cdot10^7\cdot0{,}2=9{,}2\cdot10^6\text{ Дж}=9{,}2\text{ МДж}. \]
№3.
- \(2{,}5\) л \(=0{,}0025\) м³.
- Масса керосина:
\[ m=\rho V=800\cdot0{,}0025=2\text{ кг}. \]
- Теплота от керосина:
\[ Q=4{,}6\cdot10^7\cdot2=9{,}2\cdot10^7\text{ Дж}. \]
- Масса дров, дающих такую же теплоту:
\[ m_{\text{дров}}=\frac{Q}{q_{\text{дров}}} =\frac{9{,}2\cdot10^7}{1{,}0\cdot10^7}=9{,}2\text{ кг}. \]
Проверка
- Размерность: \(\text{кг}\cdot\text{Дж/кг}=\text{Дж}\) — верно.
- По смыслу: у керосина \(q\) в \(4{,}6\) раза больше, чем у дров, поэтому керосина нужно в \(4{,}6\) раза меньше по массе: \(2\cdot4{,}6=9{,}2\) кг. Совпадает.
Как решать похожие
- Найди \(q\) в таблице.
- Переведи массу в кг (граммы раздели на 1000).
- Если дан объём — сначала найди массу: \(m=\rho V\) (литры переведи в м³: раздели на 1000).
- Подставь в \(Q=qm\).
- Если известна теплота, а ищем массу: \(m=Q/q\).
Можно считать и в МДж: \(10^7\) Дж \(=10\) МДж, тогда \(q\) берём в МДж/кг, а \(Q\) получается в МДж.
Уточнение по №3: на фото начало условия читается не полностью. Я взял: керосин \(2{,}5\) л, плотность \(800\) кг/м³, выделилась такая же теплота, как при сгорании дров. Если в учебнике другие данные — уточни, пересчитаем.
