Номер 44.17, страница 165 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 44. Удельная теплота сгорания топлива. Глава 6. Тепловые явления - номер 44.17, страница 165.

44.17 [1048] Сколько нужно сжечь каменного угля, чтобы выделилось $1.5 \cdot 10^8$ Дж энергии; $1.8 \cdot 10^5$ кДж энергии?

Для решения задачи необходимо знать удельную теплоту сгорания каменного угля. Это табличное значение, которое для каменного угля (антрацита) составляет приблизительно $q = 2.7 \cdot 10^7$ Дж/кг. Будем использовать это значение в расчетах.

Количество теплоты $Q$, выделяющееся при полном сгорании топлива массой $m$, определяется по формуле:

$Q = q \cdot m$

где $q$ — удельная теплота сгорания топлива.

Для нахождения массы угля $m$, необходимой для получения определенного количества энергии, выразим ее из формулы:

$m = \frac{Q}{q}$

1,5 · 10⁸ Дж энергии

Дано:

$Q_1 = 1.5 \cdot 10^8$ Дж
$q = 2.7 \cdot 10^7$ Дж/кг

Найти:

$m_1$

Решение:

Подставим данные значения в формулу для массы:

$m_1 = \frac{Q_1}{q} = \frac{1.5 \cdot 10^8 \text{ Дж}}{2.7 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг}} = \frac{15}{27} \cdot 10 \text{ кг} \approx 5.56 \text{ кг}$

Ответ: чтобы выделилось $1.5 \cdot 10^8$ Дж энергии, нужно сжечь примерно 5,56 кг каменного угля.

1,8 · 10⁵ кДж энергии

Дано:

$Q_2 = 1.8 \cdot 10^5$ кДж
$q = 2.7 \cdot 10^7$ Дж/кг

Переведем количество энергии $Q_2$ в систему СИ (Джоули):

$Q_2 = 1.8 \cdot 10^5 \text{ кДж} = 1.8 \cdot 10^5 \cdot 10^3 \text{ Дж} = 1.8 \cdot 10^8 \text{ Дж}$

Найти:

$m_2$

Решение:

Подставим значения в формулу для массы:

$m_2 = \frac{Q_2}{q} = \frac{1.8 \cdot 10^8 \text{ Дж}}{2.7 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг}} = \frac{18}{27} \cdot 10 \text{ кг} = \frac{2}{3} \cdot 10 \text{ кг} \approx 6.67 \text{ кг}$

Ответ: чтобы выделилось $1.8 \cdot 10^5$ кДж энергии, нужно сжечь примерно 6,67 кг каменного угля.