Номер 5.18, страница 26 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Тепловые явления. 5. Энергия топлива. Удельная теплота сгорания - номер 5.18, страница 26.

Условие.

5.18. Почему удельная теплота сгорания сырых дров меньше, чем удельная теплота сгорания тех же дров после просушки?

Решение.

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

Основное отличие сырых дров от сухих заключается в наличии в них большого количества воды. Когда горят сырые дрова, часть энергии, выделяемой в процессе горения самой древесины, не идёт на обогрев, а расходуется на два процесса, связанных с водой. Во-первых, эта энергия идёт на нагревание воды, содержащейся в порах древесины, до температуры кипения (100 °C). Во-вторых, что более энергозатратно, эта теплота расходуется на превращение нагретой воды в пар (парообразование).

Таким образом, общее количество теплоты, которое могло бы выделиться, уменьшается на величину, затраченную на испарение воды. Эту энергию можно обозначить как $Q_{исп}$. Полезное количество теплоты, которое мы получаем от сырых дров ($Q_{полезн}$), будет равно разности между теплотой сгорания сухой части дров ($Q_{древесины}$) и энергией, ушедшей на испарение воды:

$Q_{полезн} = Q_{древесины} - Q_{исп}$

Поскольку в сухих дровах воды практически нет, вся выделяемая при их сгорании энергия является полезной. Из-за этих потерь энергии на испарение воды эффективная (полезная) удельная теплота сгорания 1 кг сырых дров оказывается значительно меньше, чем удельная теплота сгорания 1 кг сухих дров.

Ответ: Удельная теплота сгорания сырых дров меньше, потому что значительная часть выделяющейся при горении энергии расходуется на нагревание и последующее испарение воды, которая содержится в этих дровах. Эта энергия не идет на нагрев окружающего пространства, что и снижает общую тепловую эффективность топлива.