Номер 3, страница 47 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 3. Тепловые машины. Параграф 12. Поршневые двигатели внутреннего сгорания. Задания и упражнения - номер 3, страница 47.

Условие.

3. Для пробега автомобилем 100 км требуется приблизительно 10 л бензина. Какое количество теплоты выделится при его полном сгорании? Плотность бензина принять равной $0.71 \cdot 10^3 \text{ кг/м}^3$. Удельная теплота сгорания бензина равна $46 \text{ МДж/кг}$.

Решение.

Дано:

Объем бензина, $V = 10$ л

Плотность бензина, $\rho = 0,71 \cdot 10^3 \text{ кг/м}^3$

Удельная теплота сгорания бензина, $q = 46 \text{ МДж/кг}$

Перевод в систему СИ:

$V = 10 \text{ л} = 10 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3 = 0,01 \text{ м}^3$

$\rho = 0,71 \cdot 10^3 \text{ кг/м}^3 = 710 \text{ кг/м}^3$

$q = 46 \text{ МДж/кг} = 46 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}$

Найти:

Количество теплоты, $\text{Q}$ - ?

Решение:

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

$Q = q \cdot m$,

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

Масса бензина неизвестна, но её можно найти, зная объем $\text{V}$ и плотность $\rho$ по формуле:

$m = \rho \cdot V$

Сначала вычислим массу 10 литров бензина, используя данные в системе СИ:

$m = 710 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 0,01 \text{ м}^3 = 7,1 \text{ кг}$

Теперь, зная массу, можем рассчитать количество теплоты, которое выделится при сгорании:

$Q = 46 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 7,1 \text{ кг} = 326,6 \cdot 10^6 \text{ Дж}$

Переведем результат в мегаджоули (МДж), учитывая, что $1 \text{ МДж} = 10^6 \text{ Дж}$:

$Q = 326,6 \text{ МДж}$

Ответ: при полном сгорании 10 л бензина выделится 326,6 МДж теплоты.