Номер 148, страница 27 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Тепловые явления. Энергия топлива. Удельная теплота сгорания - номер 148, страница 27.

Условие.

148. В каком случае выделится большее количество теплоты — при сгорании 10 кг бензина или 10 кг дизельного топлива? На сколько больше?

Решение.

Дано:

Масса бензина $m_{б} = 10 \text{ кг}$

Масса дизельного топлива $m_{д} = 10 \text{ кг}$

Удельная теплота сгорания бензина (справочное значение) $q_{б} = 4,6 \cdot 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$

Удельная теплота сгорания дизельного топлива (справочное значение) $q_{д} = 4,2 \cdot 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$

Найти:

Сравнить количество теплоты, выделившейся при сгорании бензина ($Q_{б}$) и дизельного топлива ($Q_{д}$), и найти их разницу $\Delta Q$.

Решение:

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

$Q = q \cdot m$

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

Рассчитаем количество теплоты, выделившееся при сгорании 10 кг бензина:

$Q_{б} = q_{б} \cdot m_{б} = 4,6 \cdot 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 10 \text{ кг} = 4,6 \cdot 10^8 \text{ Дж}$.

Рассчитаем количество теплоты, выделившееся при сгорании 10 кг дизельного топлива:

$Q_{д} = q_{д} \cdot m_{д} = 4,2 \cdot 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 10 \text{ кг} = 4,2 \cdot 10^8 \text{ Дж}$.

Теперь сравним полученные значения: $4,6 \cdot 10^8 \text{ Дж} > 4,2 \cdot 10^8 \text{ Дж}$. Таким образом, при сгорании бензина выделится большее количество теплоты.

Найдем, на сколько больше теплоты выделится при сгорании бензина по сравнению с дизельным топливом. Для этого вычислим разницу $\Delta Q$:

$\Delta Q = Q_{б} - Q_{д} = 4,6 \cdot 10^8 \text{ Дж} - 4,2 \cdot 10^8 \text{ Дж} = 0,4 \cdot 10^8 \text{ Дж}$.

Для удобства представим результат в мегаджоулях (МДж), зная, что $1 \text{ МДж} = 10^6 \text{ Дж}$:

$\Delta Q = 0,4 \cdot 10^8 \text{ Дж} = 40 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 40 \text{ МДж}$.

Ответ: при сгорании 10 кг бензина выделится большее количество теплоты, на 40 МДж больше, чем при сгорании 10 кг дизельного топлива.