Номер 1, страница 16 - гдз по физике 8 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 1. Тепловые явления. Самостоятельные работы. СР-13. Энергия топлива. Удельная теплота сгорания. Вариант 1 - номер 1, страница 16.

Условие.

1. В топке было сожжено одинаковое количество каменного угля и сухих дров. В каком случае выделилось большее количество теплоты и во сколько раз?

Решение.

Дано:

$m_у$ - масса каменного угля

$m_д$ - масса сухих дров

$m_у = m_д = m$

Для решения задачи воспользуемся справочными данными об удельной теплоте сгорания топлива.

Удельная теплота сгорания каменного угля: $q_у = 2,7 \cdot 10^7$ Дж/кг.

Удельная теплота сгорания сухих дров: $q_д = 1,0 \cdot 10^7$ Дж/кг.

Найти:

1. В каком случае выделилось большее количество теплоты?

2. Во сколько раз больше: $\frac{Q_{большее}}{Q_{меньшее}}$ - ?

Решение:

Количество теплоты $\text{Q}$, которое выделяется при полном сгорании топлива массой $\text{m}$, вычисляется по формуле:

$Q = q \cdot m$

где $\text{q}$ — это удельная теплота сгорания данного вида топлива.

Вычислим количество теплоты, которое выделилось при сгорании каменного угля:

$Q_у = q_у \cdot m$

Вычислим количество теплоты, которое выделилось при сгорании сухих дров:

$Q_д = q_д \cdot m$

Поскольку по условию задачи массы угля и дров одинаковы ($m_у = m_д = m$), то большее количество теплоты выделится при сгорании того топлива, у которого больше удельная теплота сгорания.

Сравним удельные теплоты сгорания каменного угля и сухих дров:

$q_у = 2,7 \cdot 10^7$ Дж/кг

$q_д = 1,0 \cdot 10^7$ Дж/кг

Так как $2,7 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг} > 1,0 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг}$, то $q_у > q_д$.

Следовательно, $Q_у > Q_д$, то есть при сжигании каменного угля выделится большее количество теплоты.

Теперь определим, во сколько раз больше теплоты выделилось. для этого найдем отношение количества теплоты, выделившегося при сгорании угля, к количеству теплоты, выделившемуся при сгорании дров:

$\frac{Q_у}{Q_д} = \frac{q_у \cdot m}{q_д \cdot m}$

Масса $\text{m}$ в числителе и знаменателе сокращается:

$\frac{Q_у}{Q_д} = \frac{q_у}{q_д} = \frac{2,7 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг}}{1,0 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг}} = 2,7$

Ответ: При сжигании каменного угля выделилось большее количество теплоты; в 2,7 раза больше, чем при сжигании такой же массы сухих дров.