Номер 5.12, страница 26 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Тепловые явления. 5. Энергия топлива. Удельная теплота сгорания - номер 5.12, страница 26.

Условие.

5.12. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании смеси 2,5 кг бензина и 0,5 кг спирта?

Решение.

Дано:

Масса бензина, $m_б = 2,5$ кг

Масса спирта, $m_с = 0,5$ кг

Данные представлены в системе СИ, перевод не требуется.

Найти:

Общее количество теплоты, $Q_{общ}$ — ?

Решение:

Количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании топлива, рассчитывается по формуле:

$Q = q \cdot m$

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

Так как в задаче дана смесь двух видов топлива, общее количество выделившейся теплоты будет равно сумме теплоты, выделившейся при сгорании каждого компонента смеси:

$Q_{общ} = Q_б + Q_с$

Здесь $Q_б$ — теплота от сгорания бензина, а $Q_с$ — теплота от сгорания спирта.

Распишем формулу подробнее:

$Q_{общ} = q_б \cdot m_б + q_с \cdot m_с$

Воспользуемся табличными значениями удельной теплоты сгорания для бензина и спирта:

Удельная теплота сгорания бензина: $q_б = 4,6 \cdot 10^7$ Дж/кг.

Удельная теплота сгорания спирта: $q_с = 2,7 \cdot 10^7$ Дж/кг.

Теперь подставим значения в формулу и произведем расчеты.

1. Найдем количество теплоты, выделившееся при сгорании бензина:

$Q_б = 4,6 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг} \cdot 2,5 \text{ кг} = 11,5 \cdot 10^7 \text{ Дж}$

2. Найдем количество теплоты, выделившееся при сгорании спирта:

$Q_с = 2,7 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг} \cdot 0,5 \text{ кг} = 1,35 \cdot 10^7 \text{ Дж}$

3. Найдем общее количество теплоты:

$Q_{общ} = 11,5 \cdot 10^7 \text{ Дж} + 1,35 \cdot 10^7 \text{ Дж} = 12,85 \cdot 10^7 \text{ Дж}$

Результат можно выразить в мегаджоулях (МДж), зная, что $1 \text{ МДж} = 10^6 \text{ Дж}$:

$12,85 \cdot 10^7 \text{ Дж} = 128,5 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 128,5 \text{ МДж}$

Ответ: при полном сгорании смеси выделится $128,5$ МДж теплоты.