Номер 3, страница 112, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 3. Тепловые двигатели. Параграф 27. Энергия топлива. Удельная теплота сгорания. Вопросы и задания - номер 3, страница 112.

Условие.

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

Решение.

Удельная теплота сгорания – это количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 кг топлива. Удельная теплота сгорания сырых дров меньше, чем у сухих той же породы древесины, по следующей причине.

Сырые дрова, в отличие от сухих, содержат в своей структуре значительное количество воды. Когда такие дрова горят, часть тепловой энергии, выделяемой самой древесиной, неизбежно расходуется на процессы, связанные с этой водой. Во-первых, вода в дровах должна быть нагрета до температуры кипения (100 °C). Во-вторых, после нагрева вода должна испариться, то есть превратиться в пар. Этот фазовый переход (парообразование) требует большого количества энергии.

Таким образом, общая энергия, выделяемая при сгорании, распределяется между полезным теплом, которое идет на обогрев, и энергией, затраченной на испарение воды. Если обозначить количество теплоты от сгорания древесины как $Q_{сгор}$, а количество теплоты, затраченное на испарение воды, как $Q_{исп}$, то полезное количество теплоты $Q_{полезн}$ можно выразить формулой:

$Q_{полезн} = Q_{сгор} - Q_{исп}$

Для сухих дров масса воды и, соответственно, $Q_{исп}$ близки к нулю, поэтому почти вся выделяемая энергия является полезной. У сырых дров $Q_{исп}$ — это значительная положительная величина, которая вычитается из общей выделившейся энергии. В результате полезное количество тепла, получаемое от сжигания 1 кг сырых дров, оказывается меньше, чем от сжигания 1 кг сухих. Именно это и означает, что удельная теплота сгорания сырых дров меньше.

Ответ: Удельная теплота сгорания сырых дров меньше, чем сухих, потому что часть энергии, выделяющейся при горении, расходуется на нагревание и испарение воды, которая содержится в сырой древесине. Эта часть энергии не идет на обогрев, что и снижает общее полезное тепловыделение на единицу массы топлива.