физика восьмой класс учебник параграф тринадцатый автор Пёрышкин Иванов

Чтобы пересказ точно совпал с твоим учебником, нужен заголовок § 13 или фото страницы: в разных изданиях Перышкина нумерация параграфов различается, и по одному номеру я могу ошибиться с темой.

Напиши название параграфа (например, «Плавление и отвердевание кристаллических тел») — и я сразу дам подробный пересказ по пунктам, с формулами и примерами.

§ 13 «Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива» — подробный пересказ по пунктам.

1. Зачем вообще говорят об «энергии топлива»

Топливо (дрова, уголь, нефть, бензин, керосин, природный газ, спирт) хранит внутреннюю энергию. Она не проявляется, пока топливо лежит в баке или в складе. Но при горении идёт химическая реакция окисления: атомы углерода и водорода соединяются с кислородом воздуха, связи перестраиваются — и запасённая энергия выделяется в виде теплоты (и света).

Отсюда главная мысль параграфа: энергия топлива — это его внутренняя энергия, которая освобождается при полном сгорании.

2. Почему разные виды топлива дают разную теплоту

Состав у них разный: в угле больше углерода, в нефти и бензине — углерода и водорода, в дровах ещё много кислорода и влаги. Чем «богаче» топливо по горючим элементам, тем больше теплоты даёт 1 кг. Поэтому вводят величину, которая не зависит от массы:

Удельная теплота сгорания топлива \(q\) — это физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 1 кг топлива.

\[ q=\frac{Q}{m} \]

Единица: джоуль на килограмм, \(\text{Дж/кг}\). На практике удобнее мегаджоуль на килограмм, \(1\ \text{МДж}=10^{6}\ \text{Дж}\).

3. Основная формула параграфа

Если сгорает масса \(m\), то

\[ Q = q \cdot m \]

где \(Q\) — количество теплоты, выделившееся при полном сгорании.

Из неё получаются обратные формулы: \[ q=\frac{Q}{m}, \qquad m=\frac{Q}{q} \]

4. Табличные значения (надо знать хотя бы порядок)

Смысл таблицы: сгорание 1 кг керосина даёт 46 МДж, а 1 кг сухих дров — всего 10 МДж, то есть в 4,6 раза меньше.

5. Как решают задачи (образец)

Задача. Сколько теплоты выделится при полном сгорании 2 кг бензина?

\[ Q = qm = 44\cdot10^{6}\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}\cdot 2\ \text{кг} = 88\cdot10^{6}\ \text{Дж} = 88\ \text{МДж} \]

Порядок действий всегда один: выписать \(q\) из таблицы → подставить \(m\) в \(Q=qm\) → перевести результат в удобные единицы (кДж или МДж).

Обратная задача: чтобы получить \(Q=27\cdot10^{6}\) Дж, нужно \(m=\frac{Q}{q}=\frac{27\cdot10^{6}}{27\cdot10^{6}}=1\) кг каменного угля.

6. Важные оговорки

• Формула даёт теплоту полного сгорания. В реальной печи или двигателе топливо сгорает не полностью, часть теплоты уходит с дымом и нагревает окружающую среду, поэтому полезной теплоты всегда меньше.
• Теплота выделяется за счёт внутренней энергии топлива, а не за счёт работы — это не механическая энергия.
• Единицы обязательно согласовывать: масса в килограммах, \(q\) в Дж/кг.

7. Что должно остаться в голове

1. При горении внутренняя энергия топлива переходит в теплоту.
2. \(q\) — теплота от 1 кг топлива, характеристика самого топлива.
3. Главная формула: \(Q = qm\).

Если нужно, могу разобрать упражнение после § 13 или потренировать на паре задач с числами — скажи, какой номер.

§ 13. Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива

1. При горении топлива его внутренняя энергия выделяется в виде теплоты.

2. Удельная теплота сгорания топлива \(q\) — величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 1 кг топлива.

\[ q=\frac{Q}{m} \]

Единица: \(\text{Дж/кг}\); \(1\ \text{МДж}=10^{6}\ \text{Дж}\).

3. Количество теплоты при сгорании массы \(m\):

\[ Q = qm \]

\[ m=\frac{Q}{q}, \qquad q=\frac{Q}{m} \]

4. Значения \(q\), МДж/кг: дрова 10, торф 14, спирт 27, каменный уголь 27, нефть 44, бензин 44, керосин 46, природный газ 44, водород 120.

5. Пример: \(m=2\) кг бензина,

\[ Q=44\cdot10^{6}\cdot 2=88\cdot10^{6}\ \text{Дж}=88\ \text{МДж}. \]

6. Формула \(Q=qm\) — для полного сгорания; в реальных устройствах часть теплоты теряется.

На фото — задание 9: «Какие меры предпринимаются для снижения уровня загрязнения воздуха, которое возникает в результате сгорания топлива на теплоэлектростанциях?» Это вопрос-исследование по теме § 13 (сгорание топлива и его последствия), а не расчёт.

Что попадает в воздух при сгорании топлива на ТЭС: углекислый газ \(\text{CO}_2\); угарный газ \(\text{CO}\) и сажа (при неполном сгорании); сернистый газ \(\text{SO}_2\) (из серы угля и мазута); оксиды азота \(\text{NO}_x\) (азот воздуха при высокой температуре в факеле); зола и пыль.

Меры снижения загрязнения (для тетради):

1. Топливо. Замена угля природным газом, использование малосернистого топлива, обогащение и промывка угля — из него удаляют серу и золу ещё до сжигания.
2. Режим горения. Современные горелки, ступенчатое сжигание, понижение температуры факела — меньше \(\text{NO}_x\); полное сгорание — меньше \(\text{CO}\) и сажи.
3. Очистка дымовых газов. Электрофильтры и тканевые фильтры улавливают золу (до 99 %); мокрые и сухие скрубберы с известью связывают \(\text{SO}_2\); каталитическое восстановление (SCR) — \(\text{NO}_x\).
4. Повышение КПД. Парогазовые установки, сверхкритические параметры пара, теплофикация (ТЭЦ): на 1 кВт·ч тратится меньше топлива — меньше выбросов.
5. Рассеивание и защита. Высокие трубы, санитарно-защитные зоны, озеленение вокруг станций; постоянный мониторинг выбросов и нормативы (ПДК, квоты).
6. Замена сжигания топлива. АЭС, ГЭС, ветер, солнце, геотермальная энергия; улавливание и хранение \(\text{CO}_2\).

Вывод для отчёта: надёжнее не улавливать уже образовавшиеся загрязнители, а не давать им образоваться — чистое топливо + правильный режим горения, затем очистка газов, а в перспективе — отказ от сжигания топлива.

Если нужно, сокращу это до 5–6 строк под тетрадный лист или оформлю как короткий доклад для сдачи.

Задание 9. Меры снижения загрязнения воздуха при сгорании топлива на ТЭС

1. Чистое топливо: газ вместо угля, малосернистое топливо, обогащение угля (удаление серы и золы).
2. Правильное горение: современные горелки, полное сгорание — меньше \(\text{CO}\), сажи и \(\text{NO}_x\).
3. Очистка дымовых газов: электрофильтры (зола), скрубберы (сернистый газ \(\text{SO}_2\)), каталитическая очистка (\(\text{NO}_x\)).
4. Экономия топлива: парогазовые установки, ТЭЦ с теплофикацией — выше КПД, меньше выбросов.
5. Защита и контроль: высокие трубы, санитарно-защитные зоны, озеленение, мониторинг выбросов.
6. Отказ от сжигания: АЭС, ГЭС, ветер, солнце, улавливание \(\text{CO}_2\).

Вывод: сначала чистое топливо и полное сгорание, затем очистка газов, а в перспективе — переход на источники без сжигания топлива.