Номер 44.14, страница 165 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 44. Удельная теплота сгорания топлива. Глава 6. Тепловые явления - номер 44.14, страница 165.

44.14 [1045] К зиме заготовили сухие сосновые дрова объёмом $2~м^3$ и каменный уголь массой $1,5~т$. Сколько теплоты выделится в печи при полном сгорании в ней заготовленного топлива?

Дано:

Объем сухих сосновых дров, $V_д = 2 \text{ м}^3$
Масса каменного угля, $m_у = 1,5 \text{ т}$

$m_у = 1,5 \text{ т} = 1500 \text{ кг}$

Найти:

$Q_{общ}$ — общее количество теплоты.

Решение:

Для решения задачи потребуются справочные данные:

• Плотность сухих сосновых дров: $\rho_д = 400 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$
• Удельная теплота сгорания сухих сосновых дров: $q_д = 1,0 \cdot 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$
• Удельная теплота сгорания каменного угля: $q_у = 2,7 \cdot 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$

Общее количество теплоты, выделившееся при сгорании всего топлива ($Q_{общ}$), равно сумме теплоты, выделившейся при сгорании сосновых дров ($Q_д$), и теплоты, выделившейся при сгорании каменного угля ($Q_у$).

$Q_{общ} = Q_д + Q_у$

Количество теплоты, выделяющееся при сгорании топлива, находится по формуле:

$Q = q \cdot m$,

где $q$ — удельная теплота сгорания топлива, а $m$ — его масса.

1. Рассчитаем количество теплоты, которое выделится при сгорании каменного угля:

$Q_у = q_у \cdot m_у = 2,7 \cdot 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 1500 \text{ кг} = 40,5 \cdot 10^9 \text{ Дж}$

2. Чтобы найти теплоту от сгорания дров, сначала определим их массу ($m_д$), используя известный объем ($V_д$) и плотность ($\rho_д$):

$m_д = \rho_д \cdot V_д = 400 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 2 \text{ м}^3 = 800 \text{ кг}$

Теперь рассчитаем количество теплоты, выделившееся при сгорании дров:

$Q_д = q_д \cdot m_д = 1,0 \cdot 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 800 \text{ кг} = 8,0 \cdot 10^9 \text{ Дж}$

3. Найдем общее количество выделившейся теплоты, сложив полученные значения:

$Q_{общ} = Q_д + Q_у = 8,0 \cdot 10^9 \text{ Дж} + 40,5 \cdot 10^9 \text{ Дж} = 48,5 \cdot 10^9 \text{ Дж}$

Это значение можно представить в более удобных единицах, например, в гигаджоулях (ГДж), где $1 \text{ ГДж} = 10^9 \text{ Дж}$.

$Q_{общ} = 48,5 \text{ ГДж}$

Ответ: при полном сгорании заготовленного топлива выделится $48,5 \cdot 10^9 \text{ Дж}$ (или 48,5 ГДж) теплоты.