Номер ?2, страница 147, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 3. Тепловые двигатели. Параграф 37. Исследовательские работы. Вопросы для обсуждения - номер ?2, страница 147.

Условие.

Различно ли количество теплоты, выделяемое при полном сжигании 5 кг дров на костре у подножия и на вершине горы?

Решение.

Количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива, определяется по формуле: $Q = q \cdot m$, где $\text{m}$ — масса сгоревшего топлива, а $\text{q}$ — удельная теплота сгорания топлива.

В обоих рассматриваемых случаях масса дров ($\text{m}$) одинакова и равна 5 кг. Удельная теплота сгорания ($\text{q}$) — это физическая характеристика самого топлива (дров), которая показывает, какое количество энергии выделяется при полном сгорании единицы массы вещества. Эта величина является константой для данного вида дров и не зависит от внешних условий, таких как давление или температура.

С другой стороны, процесс горения на вершине горы и у её подножия будет протекать по-разному. На вершине горы атмосферное давление ниже, а воздух более разреженный, что означает меньшую концентрацию кислорода. Кислород необходим для горения, поэтому на вершине горы костёр будет гореть менее интенсивно и медленнее. В реальных условиях из-за нехватки кислорода сгорание на вершине, скорее всего, будет неполным, и теплоты выделится меньше.

Однако, в условии задачи поставлено ключевое условие — «полное сжигание». Если предположить, что и у подножия, и на вершине горы удалось добиться полного сгорания 5 кг дров, то выделившееся количество теплоты будет определяться только внутренней химической энергией, запасённой в дровах. Эта энергия не меняется с высотой.

Следовательно, при строгом выполнении условия о полном сгорании, количество выделившейся теплоты будет одинаковым.

Ответ: При условии полного сжигания, количество выделяемой теплоты будет одинаковым, так как оно зависит от массы топлива и его удельной теплоты сгорания, а не от внешних условий, таких как атмосферное давление.