Номер 1, страница 36 - гдз по физике 8 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

III. Тепловые двигатели. Считаем и сравниваем - номер 1, страница 36.

Условие.

1. При помощи таблицы определите, какое вещество выгоднее с позиций энерговыделения использовать для обогрева помещений: нефть, газ или уголь. Почему?

Решение.

При помощи таблицы определите, какое вещество выгоднее с позиций энерговыделения использовать для обогрева помещений: нефть, газ или уголь. Почему?

Дано:

Для решения задачи воспользуемся стандартными табличными значениями удельной теплоты сгорания топлива. Все данные уже представлены в системе СИ.

Удельная теплота сгорания природного газа, $q_{газ} = 4,4 \cdot 10^7$ Дж/кг

Удельная теплота сгорания нефти, $q_{нефть} = 4,4 \cdot 10^7$ Дж/кг

Удельная теплота сгорания каменного угля, $q_{уголь} = 2,7 \cdot 10^7$ Дж/кг

Найти:

Определить, какое из веществ (нефть, газ или уголь) наиболее выгодно использовать для обогрева с точки зрения энерговыделения.

Решение:

Выгода использования топлива с позиции энерговыделения определяется его удельной теплотой сгорания ($\text{q}$). Эта физическая величина показывает, какое количество теплоты ($\text{Q}$) выделяется при полном сгорании 1 кг топлива. Количество выделяемой теплоты рассчитывается по формуле: $Q = q \cdot m$, где $\text{m}$ — масса сгоревшего топлива.

Чтобы определить наиболее выгодное топливо, необходимо сравнить значения их удельной теплоты сгорания. Чем больше значение $\text{q}$, тем больше энергии выделится при сжигании той же массы топлива, и, следовательно, тем оно выгоднее.

Сравним имеющиеся табличные значения:

$q_{газ} = 4,4 \cdot 10^7$ Дж/кг

$q_{нефть} = 4,4 \cdot 10^7$ Дж/кг

$q_{уголь} = 2,7 \cdot 10^7$ Дж/кг

Из сравнения видно, что удельная теплота сгорания газа и нефти одинакова и значительно превосходит удельную теплоту сгорания угля:

$q_{газ} = q_{нефть} > q_{уголь}$

Это означает, что для получения одинакового количества тепла потребуется сжечь меньшую массу газа или нефти по сравнению с углем. Следовательно, газ и нефть являются более выгодными видами топлива для обогрева помещений с точки зрения энерговыделения.

Ответ: С позиций энерговыделения выгоднее использовать природный газ или нефть, так как они обладают самой высокой удельной теплотой сгорания ($q \approx 4,4 \cdot 10^7$ Дж/кг) по сравнению с углем ($q \approx 2,7 \cdot 10^7$ Дж/кг). Это означает, что при сжигании одинаковой массы газа или нефти выделяется большее количество теплоты.