Номер 3.2, страница 15 - гдз по физике 8 класс задачник Артеменков, Ломаченков

III. Тепловые двигатели - номер 3.2, страница 15.

Условие.

3.2 Почему удельная теплота сгорания сырых дров меньше, чем сухих той же породы древесины?

Решение.

3.2 Удельная теплота сгорания – это физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 1 кг топлива.

Сырые дрова, в отличие от сухих, содержат в себе значительное количество воды. Когда горят сырые дрова, часть энергии, выделяемой при сгорании самой древесины, расходуется на процессы, связанные с наличием этой воды. Во-первых, вода в дровах должна быть нагрета до температуры кипения (100 °C). Во-вторых, и это требует гораздо больше энергии, вода должна испариться, то есть превратиться в пар.

Процесс парообразования является очень энергозатратным. Количество теплоты, необходимое для испарения воды, рассчитывается по формуле $Q_{пар} = L \cdot m_{воды}$, где $\text{L}$ – удельная теплота парообразования воды (очень большая величина, $2,3 \cdot 10^6$ Дж/кг), а $m_{воды}$ – масса воды, содержащейся в дровах.

Эта энергия отбирается у процесса горения. В результате полезное количество теплоты, которое мы получаем от сжигания 1 кг сырых дров, оказывается меньше, чем от сжигания 1 кг абсолютно сухих дров той же породы. Поскольку удельная теплота сгорания по определению является количеством теплоты, выделяемым единицей массы топлива, для сырых дров эта величина оказывается меньше.

Ответ: Удельная теплота сгорания сырых дров меньше, чем сухих, потому что значительная часть энергии, выделяющейся при горении древесины, расходуется на нагревание и испарение содержащейся в них воды, а не на выделение полезного тепла в окружающую среду.