Номер 4, страница 32 - гдз по физике 8 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

III. Тепловые двигатели. Выполняем тест - номер 4, страница 32.

Условие.

4. При сгорании 2 кг бензина выделяется такое же количество теплоты, как и при сгорании:

1) 3 кг древесного угля

2) 2,5 кг каменного угля

3) 3,1 кг природного газа

4) 7,1 кг сухих дров

Решение.

Дано:

$m_{бензина} = 2$ кг

$m_{1} = 3$ кг (древесный уголь)

$m_{2} = 2,5$ кг (каменный уголь)

$m_{3} = 3,1$ кг (природный газ)

$m_{4} = 7,1$ кг (сухие дрова)

Для решения задачи воспользуемся справочными значениями удельной теплоты сгорания топлива (данные могут незначительно отличаться в разных источниках):

$q_{бензина} = 4,6 \cdot 10^7$ Дж/кг

$q_{древ. угля} = 3,1 \cdot 10^7$ Дж/кг

$q_{кам. угля} = 2,7 \cdot 10^7$ Дж/кг

$q_{прир. газа} = 4,4 \cdot 10^7$ Дж/кг

$q_{сух. дров} = 1,0 \cdot 10^7$ Дж/кг

Найти:

Какой из предложенных вариантов сгорания топлива выделит такое же количество теплоты, как при сгорании 2 кг бензина.

Решение:

Количество теплоты $\text{Q}$, выделяющееся при сгорании топлива, вычисляется по формуле:

$Q = q \cdot m$

где $\text{q}$ — удельная теплота сгорания топлива, а $\text{m}$ — масса сгоревшего топлива.

1. Сначала определим, какое количество теплоты выделяется при сгорании 2 кг бензина:

$Q_{бензина} = q_{бензина} \cdot m_{бензина} = 4,6 \cdot 10^7 \frac{Дж}{кг} \cdot 2 \text{ кг} = 9,2 \cdot 10^7$ Дж.

2. Теперь последовательно рассчитаем количество теплоты для каждого из предложенных вариантов и сравним его с $Q_{бензина}$.

1) 3 кг древесного угля

$Q_{1} = q_{древ. угля} \cdot m_{1} = 3,1 \cdot 10^7 \frac{Дж}{кг} \cdot 3 \text{ кг} = 9,3 \cdot 10^7$ Дж.

2) 2,5 кг каменного угля

$Q_{2} = q_{кам. угля} \cdot m_{2} = 2,7 \cdot 10^7 \frac{Дж}{кг} \cdot 2,5 \text{ кг} = 6,75 \cdot 10^7$ Дж.

3) 3,1 кг природного газа

$Q_{3} = q_{прир. газа} \cdot m_{3} = 4,4 \cdot 10^7 \frac{Дж}{кг} \cdot 3,1 \text{ кг} = 13,64 \cdot 10^7$ Дж.

4) 7,1 кг сухих дров

$Q_{4} = q_{сух. дров} \cdot m_{4} = 1,0 \cdot 10^7 \frac{Дж}{кг} \cdot 7,1 \text{ кг} = 7,1 \cdot 10^7$ Дж.

Сравнив полученные значения с количеством теплоты, выделяемым при сгорании бензина ($9,2 \cdot 10^7$ Дж), мы видим, что наиболее близким является значение, полученное для сгорания 3 кг древесного угля ($9,3 \cdot 10^7$ Дж). Небольшое расхождение в значениях ($9,2 \cdot 10^7$ Дж и $9,3 \cdot 10^7$ Дж) объясняется округлением масс в условии задачи и использованием усредненных табличных данных.

Ответ: 1) 3 кг древесного угля.