Номер 3, страница 37 - гдз по физике 8 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

III. Тепловые двигатели. Считаем и сравниваем - номер 3, страница 37.

Условие.

3. Определите, в каком случае выделится больше теплоты: при сгорании 10 кг сухих берёзовых дров или 5 кг каменного угля. Какое топливо выгоднее с позиций энерговыделения?

Решение.

Для ответа на вопросы задачи необходимо рассчитать количество теплоты, которое выделяется при сгорании каждого вида топлива, а затем сравнить полученные значения и удельную теплоту сгорания.

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

$Q = q \cdot m$

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

Дано:

Масса сухих берёзовых дров, $m_{дров} = 10$ кг

Масса каменного угля, $m_{угля} = 5$ кг

Удельная теплота сгорания сухих дров (табличное значение), $q_{дров} = 1.0 \cdot 10^7$ Дж/кг

Удельная теплота сгорания каменного угля (табличное значение), $q_{угля} = 2.7 \cdot 10^7$ Дж/кг

Найти:

1. Сравнить количество теплоты $Q_{дров}$ и $Q_{угля}$.

2. Определить, какое топливо выгоднее.

Решение:

Определите, в каком случае выделится больше теплоты: при сгорании 10 кг сухих берёзовых дров или 5 кг каменного угля.

1. Вычислим количество теплоты, выделяемое при сгорании 10 кг сухих берёзовых дров:

$Q_{дров} = q_{дров} \cdot m_{дров} = 1.0 \cdot 10^7 \frac{Дж}{кг} \cdot 10 \text{ кг} = 10 \cdot 10^7 \text{ Дж} = 100 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 100$ МДж.

2. Вычислим количество теплоты, выделяемое при сгорании 5 кг каменного угля:

$Q_{угля} = q_{угля} \cdot m_{угля} = 2.7 \cdot 10^7 \frac{Дж}{кг} \cdot 5 \text{ кг} = 13.5 \cdot 10^7 \text{ Дж} = 135 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 135$ МДж.

3. Сравним полученные значения:

$135 \text{ МДж} > 100 \text{ МДж}$, следовательно, $Q_{угля} > Q_{дров}$.

Ответ: При сгорании 5 кг каменного угля выделится больше теплоты.

Какое топливо выгоднее с позиций энерговыделения?

Выгодность топлива с точки зрения энерговыделения определяется его удельной теплотой сгорания $\text{q}$ — количеством энергии, получаемым при сжигании 1 кг вещества. Сравним удельную теплоту сгорания для данных видов топлива:

$q_{дров} = 1.0 \cdot 10^7$ Дж/кг

$q_{угля} = 2.7 \cdot 10^7$ Дж/кг

Так как $q_{угля} > q_{дров}$, то каменный уголь является более выгодным топливом, поскольку при сгорании одинаковой массы угля выделится больше теплоты, чем при сгорании дров.

Ответ: Каменный уголь выгоднее с позиций энерговыделения.