Номер 12, страница 98, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава II. Тепловые явления. Параграф 11. Сгорание топлива - номер 12, страница 98.

Условие.

12. При сгорании какого топлива выделится большее количество теплоты: сухих дров или спирта? Во сколько раз большее? Масса дров равна массе спирта.

Решение.

Дано:

$m_{дров} = m_{спирта} = m$

Удельная теплота сгорания сухих дров (из справочных таблиц) $q_{дров} = 1.0 \cdot 10^7$ Дж/кг.

Удельная теплота сгорания спирта (из справочных таблиц) $q_{спирта} = 2.7 \cdot 10^7$ Дж/кг.

Найти:

1. Сравнить количество теплоты, выделяемое при сгорании дров ($Q_{дров}$) и спирта ($Q_{спирта}$).

2. Найти отношение большего количества теплоты к меньшему $\frac{Q_{большее}}{Q_{меньшее}}$.

Решение:

Количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании топлива, определяется по формуле:

$Q = q \cdot m$,

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

Рассчитаем количество теплоты для каждого вида топлива.

Для сухих дров:

$Q_{дров} = q_{дров} \cdot m$

Для спирта:

$Q_{спирта} = q_{спирта} \cdot m$

Поскольку по условию задачи массы дров и спирта равны ($m_{дров} = m_{спирта} = m$), количество выделившейся теплоты будет больше у того топлива, у которого больше удельная теплота сгорания.

Сравним удельные теплоты сгорания сухих дров и спирта:

$q_{дров} = 1.0 \cdot 10^7$ Дж/кг

$q_{спирта} = 2.7 \cdot 10^7$ Дж/кг

Так как $2.7 \cdot 10^7 > 1.0 \cdot 10^7$, то $q_{спирта} > q_{дров}$.

Следовательно, при сгорании спирта выделится большее количество теплоты, чем при сгорании такой же массы сухих дров: $Q_{спирта} > Q_{дров}$.

Теперь найдем, во сколько раз больше теплоты выделится. для этого нужно найти отношение количества теплоты, выделившегося при сгорании спирта, к количеству теплоты, выделившемуся при сгорании дров:

$\frac{Q_{спирта}}{Q_{дров}} = \frac{q_{спирта} \cdot m}{q_{дров} \cdot m}$

Масса $\text{m}$ в числителе и знаменателе сокращается:

$\frac{Q_{спирта}}{Q_{дров}} = \frac{q_{спирта}}{q_{дров}} = \frac{2.7 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг}}{1.0 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг}} = 2.7$

Таким образом, при сгорании спирта выделится в 2,7 раза больше теплоты.

Ответ: при сгорании спирта выделится большее количество теплоты; в 2,7 раза больше.