Номер 7, страница 13 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Тепловые явления. ТЗ-5. Энергия топлива - номер 7, страница 13.

Условие.

7. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 1 т каменного угля? Найдите массу торфа, которой можно заменить этот уголь.

Решение.

Дано:

Масса каменного угля, $m_{у} = 1$ т

Удельная теплота сгорания каменного угля, $q_{у} = 2.7 \cdot 10^7$ Дж/кг (табличное значение)

Удельная теплота сгорания торфа, $q_{т} = 1.4 \cdot 10^7$ Дж/кг (табличное значение)

Перевод в систему СИ:

$m_{у} = 1 \text{ т} = 1000 \text{ кг}$

Найти:

1. Количество теплоты от сгорания угля - $Q_{у}$

2. Массу торфа - $m_{т}$

Решение

Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 1 т каменного угля?

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

$Q = q \cdot m$

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

Подставим значения для каменного угля в эту формулу:

$Q_{у} = q_{у} \cdot m_{у} = 2.7 \cdot 10^7 \frac{Дж}{кг} \cdot 1000 \text{ кг} = 2.7 \cdot 10^{10} \text{ Дж}$

Для удобства можно перевести это значение в гигаджоули (ГДж):

$2.7 \cdot 10^{10} \text{ Дж} = 27 \cdot 10^9 \text{ Дж} = 27 \text{ ГДж}$

Ответ: При полном сгорании 1 т каменного угля выделится $2.7 \cdot 10^{10}$ Дж теплоты.

Найдите массу торфа, которой можно заменить этот уголь.

Чтобы торф мог заменить уголь, он должен выделить такое же количество теплоты при сгорании. Обозначим искомое количество теплоты от сгорания торфа как $Q_{т}$. Условие замены выглядит так:

$Q_{т} = Q_{у}$

Используя ту же формулу для торфа, получаем:

$q_{т} \cdot m_{т} = Q_{у}$

Из этого уравнения выразим массу торфа $m_{т}$:

$m_{т} = \frac{Q_{у}}{q_{т}}$

Подставим числовые значения:

$m_{т} = \frac{2.7 \cdot 10^{10} \text{ Дж}}{1.4 \cdot 10^7 \frac{Дж}{кг}} \approx 1928.57 \text{ кг}$

Округлив результат, получим:

$m_{т} \approx 1929 \text{ кг}$

Переведем массу обратно в тонны:

$1929 \text{ кг} \approx 1.93 \text{ т}$

Ответ: Чтобы заменить 1 т каменного угля, потребуется примерно 1.93 т торфа.