Номер 151, страница 28 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Тепловые явления. Энергия топлива. Удельная теплота сгорания - номер 151, страница 28.

Условие.

151. При использовании в атомных реакторах урана массой 1 кг выделяется столько же энергии, сколько при сжигании каменного угля массой 2000 т. Чему равна эта энергия?

Решение.

Дано:

$m_{урана} = 1$ кг

$m_{угля} = 2000$ т

$E_{урана} = E_{угля}$

Удельная теплота сгорания каменного угля $q = 2.7 \cdot 10^7$ Дж/кг (справочное значение).

$m_{угля} = 2000 \text{ т} = 2000 \cdot 1000 \text{ кг} = 2 \cdot 10^6$ кг

Найти:

$\text{E}$ - ?

Решение:

По условию задачи, энергия, выделяемая при использовании 1 кг урана в атомном реакторе, равна энергии, которая выделяется при сжигании 2000 т каменного угля. Чтобы найти эту энергию, достаточно рассчитать количество теплоты, выделяемое при сгорании указанной массы угля.

Количество теплоты $\text{Q}$, выделяемое при полном сгорании топлива, определяется по формуле:

$Q = q \cdot m$

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

Искомая энергия $\text{E}$ будет равна количеству теплоты $\text{Q}$, выделившемуся при сгорании угля:

$E = Q_{угля} = q_{угля} \cdot m_{угля}$

Подставим числовые значения в систему СИ в формулу:

$E = (2.7 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг}) \cdot (2 \cdot 10^6 \text{ кг}) = 5.4 \cdot 10^{13}$ Дж.

Эту величину можно также представить в более крупных единицах: $\text{1}$ ТДж (тераджоуль) = $10^{12}$ Дж. Тогда:

$E = 5.4 \cdot 10^{13} \text{ Дж} = 54 \cdot 10^{12} \text{ Дж} = 54$ ТДж.

Ответ: $5.4 \cdot 10^{13}$ Дж.