Номер 4, страница 37 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 2. Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики. Параграф 9. Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива. Задания и упражнения - номер 4, страница 37.

Условие.

4. При полном сгорании спирта выделилось количество теплоты, равное 10 МДж. Определите: а) массу сгоревшего спирта; б) объём спирта. Плотность спирта равна $789,4 \text{ кг}/\text{м}^3$.

Решение.

Дано:

$Q = 10 \text{ МДж}$

$\rho = 789,4 \text{ кг/м}^3$

Для решения задачи также потребуется табличное значение удельной теплоты сгорания спирта (этанола): $q = 2,7 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг}$.

Переведем данные в систему СИ:

$Q = 10 \text{ МДж} = 10 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 10^7 \text{ Дж}$

Найти:

а) $\text{m}$ - ?

б) $\text{V}$ - ?

Решение:

а) массу сгоревшего спирта

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

$Q = q \cdot m$

где $\text{Q}$ — количество выделившейся теплоты, $\text{q}$ — удельная теплота сгорания топлива, $\text{m}$ — масса сгоревшего топлива.

Из этой формулы выразим массу $\text{m}$:

$m = \frac{Q}{q}$

Подставим числовые значения в формулу:

$m = \frac{10^7 \text{ Дж}}{2,7 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг}} \approx 0,37 \text{ кг}$

Ответ: масса сгоревшего спирта приблизительно равна 0,37 кг.

б) объём спирта

Объём тела можно найти, зная его массу и плотность, по формуле:

$\rho = \frac{m}{V}$

Выразим из этой формулы объём $\text{V}$:

$V = \frac{m}{\rho}$

Подставим в формулу массу, найденную в пункте а), и плотность, данную в условии:

$V = \frac{0,37 \text{ кг}}{789,4 \text{ кг/м}^3} \approx 0,00047 \text{ м}^3$

Полученный объём можно для наглядности перевести в литры, учитывая, что $1 \text{ м}^3 = 1000 \text{ л}$:

$V \approx 0,00047 \text{ м}^3 \cdot 1000 \frac{\text{л}}{\text{м}^3} = 0,47 \text{ л}$

Ответ: объём спирта приблизительно равен 0,00047 м³ (или 0,47 л).