Номер 162, страница 29 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Тепловые явления. Энергия топлива. Удельная теплота сгорания - номер 162, страница 29.

Условие.

162. Используя таблицу удельной теплоты сгорания различных видов топлива, выберите из предложенного перечня утверждений два верных. Укажите их номера.

Вещество Удельная теплота сгорания $\text{q}$, Дж/кг Вещество Удельная теплота сгорания $\text{q}$, Дж/кг

Порох $0,38 \cdot 10^7$ Древесный уголь $3,4 \cdot 10^7$

Дрова сухие $1,0 \cdot 10^7$ Природный газ $4,4 \cdot 10^7$

Торф $1,4 \cdot 10^7$ Нефть $4,4 \cdot 10^7$

Антрацит $3,0 \cdot 10^7$ Бензин $4,6 \cdot 10^7$

Каменный уголь $2,7 \cdot 10^7$ Керосин $4,6 \cdot 10^7$

Спирт $2,7 \cdot 10^7$ Водород $12,0 \cdot 10^7$

1) Зимой воздух в деревянном доме будет нагреваться быстрее, если печь топить не древесным углём, а сухими дровами.

2) При полном сгорании 10 кг нефти выделится меньшее количество теплоты, чем при полном сгорании 12 кг древесного угля.

3) Удельная теплота сгорания жидкого топлива в основном больше, чем твёрдого.

4) При полном сгорании 2,5 кг антрацита выделяется такое же количество теплоты, что и при полном сгорании 7,5 кг сухих дров.

5) При полном сгорании 2 кг нефти выделится меньшее количество теплоты, чем при полном сгорании 2 кг природного газа.

Решение.

Для проверки утверждений будем использовать формулу для расчёта количества теплоты, выделяемого при полном сгорании топлива: $Q = q \cdot m$, где $\text{q}$ — удельная теплота сгорания топлива, а $\text{m}$ — его масса. Все необходимые значения $\text{q}$ возьмём из предложенной таблицы.

1) Зимой воздух в деревянном доме будет нагреваться быстрее, если печь топить не древесным углём, а сухими дровами.

Скорость нагрева воздуха при сжигании одинакового количества топлива зависит от его удельной теплоты сгорания $\text{q}$. Сравним значения для древесного угля и сухих дров:
$q_{древесного \ угля} = 3,4 \cdot 10^7$ Дж/кг
$q_{сухих \ дров} = 1,0 \cdot 10^7$ Дж/кг
Поскольку $q_{древесного \ угля} > q_{сухих \ дров}$, древесный уголь выделяет больше теплоты на единицу массы, чем сухие дрова. Следовательно, при его использовании воздух в доме будет нагреваться быстрее. Утверждение неверно.
Ответ: неверно.

2) При полном сгорании 10 кг нефти выделится меньшее количество теплоты, чем при полном сгорании 12 кг древесного угля.

Рассчитаем количество теплоты $\text{Q}$ для каждого случая.
Для 10 кг нефти ($q_{нефти} = 4,4 \cdot 10^7$ Дж/кг):
$Q_{нефти} = 4,4 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг} \cdot 10 \text{ кг} = 44 \cdot 10^7 \text{ Дж} = 4,4 \cdot 10^8 \text{ Дж}$.
Для 12 кг древесного угля ($q_{древесного \ угля} = 3,4 \cdot 10^7$ Дж/кг):
$Q_{угля} = 3,4 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг} \cdot 12 \text{ кг} = 40,8 \cdot 10^7 \text{ Дж} = 4,08 \cdot 10^8 \text{ Дж}$.
Сравнивая полученные значения, видим, что $4,4 \cdot 10^8 \text{ Дж} > 4,08 \cdot 10^8 \text{ Дж}$. Таким образом, при сгорании 10 кг нефти выделится большее количество теплоты. Утверждение неверно.
Ответ: неверно.

3) Удельная теплота сгорания жидкого топлива в основном больше, чем твёрдого.

Сравним значения $\text{q}$ из таблицы для жидких и твёрдых видов топлива.
Жидкое топливо (Дж/кг): Спирт ($2,7 \cdot 10^7$), Нефть ($4,4 \cdot 10^7$), Бензин ($4,6 \cdot 10^7$), Керосин ($4,6 \cdot 10^7$).
Твёрдое топливо (Дж/кг): Порох ($0,38 \cdot 10^7$), Дрова сухие ($1,0 \cdot 10^7$), Торф ($1,4 \cdot 10^7$), Антрацит ($3,0 \cdot 10^7$), Каменный уголь ($2,7 \cdot 10^7$), Древесный уголь ($3,4 \cdot 10^7$).
Значения удельной теплоты сгорания для большинства жидких топлив (нефть, бензин, керосин) выше, чем максимальное значение для твёрдых топлив. Утверждение верно.
Ответ: верно.

4) При полном сгорании 2,5 кг антрацита выделяется такое же количество теплоты, что и при полном сгорании 7,5 кг сухих дров.

Рассчитаем количество теплоты $\text{Q}$ для каждого случая.
Для 2,5 кг антрацита ($q_{антрацита} = 3,0 \cdot 10^7$ Дж/кг):
$Q_{антрацита} = 3,0 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг} \cdot 2,5 \text{ кг} = 7,5 \cdot 10^7 \text{ Дж}$.
Для 7,5 кг сухих дров ($q_{сухих \ дров} = 1,0 \cdot 10^7$ Дж/кг):
$Q_{дров} = 1,0 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг} \cdot 7,5 \text{ кг} = 7,5 \cdot 10^7 \text{ Дж}$.
Поскольку $Q_{антрацита} = Q_{дров}$, утверждение верно.
Ответ: верно.

5) При полном сгорании 2 кг нефти выделится меньшее количество теплоты, чем при полном сгорании 2 кг природного газа.

Так как массы топлива равны, для сравнения количества выделившейся теплоты достаточно сравнить их удельную теплоту сгорания $\text{q}$.
Из таблицы:
$q_{нефти} = 4,4 \cdot 10^7$ Дж/кг
$q_{природного \ газа} = 4,4 \cdot 10^7$ Дж/кг
Поскольку $q_{нефти} = q_{природного \ газа}$, при сгорании равных масс этих веществ выделится одинаковое количество теплоты. Утверждение неверно.
Ответ: неверно.

Верными являются утверждения под номерами 3 и 4.

Ответ: 34.