Страница 50 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

1. Что называют удельной теплотой сгорания топлива?

1. Удельной теплотой сгорания топлива называют физическую величину, которая показывает, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 1 килограмма топлива. Эта величина является характеристикой конкретного вида топлива и не зависит от его массы.

Обозначается удельная теплота сгорания обычно буквой $q$.

Единицей измерения удельной теплоты сгорания в системе СИ является джоуль на килограмм ($Дж/кг$). Для различных расчетов также могут использоваться производные единицы, например, килоджоуль на килограмм ($кДж/кг$) или мегаджоуль на килограмм ($МДж/кг$).

Зная удельную теплоту сгорания $q$ и массу $m$ сгоревшего топлива, можно определить общее количество теплоты $Q$, выделившееся в результате сгорания, по формуле:

$Q = q \cdot m$

Соответственно, из этой формулы можно выразить саму удельную теплоту сгорания:

$q = \frac{Q}{m}$

Например, удельная теплота сгорания природного газа составляет около $4,4 \cdot 10^7$ $Дж/кг$. Это означает, что при полном сгорании 1 кг природного газа выделяется $4,4 \cdot 10^7$ Дж тепловой энергии.

Стоит отметить, что для газообразных и жидких видов топлива часто удобнее использовать удельную теплоту сгорания, отнесенную к единице объема (1 м³ или 1 л). В таком случае ее единицей измерения будет, например, $Дж/м^3$.

Ответ: Удельная теплота сгорания топлива — это физическая величина, равная количеству теплоты, которое выделяется при полном сгорании единицы массы (например, 1 кг) или, для некоторых видов топлива, единицы объёма (например, 1 м³) данного топлива.

2. Какова единица удельной теплоты сгорания топлива?

1. Что называют удельной теплотой сгорания топлива?

Удельной теплотой сгорания топлива называют физическую величину, которая показывает, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг. Это важная характеристика любого вида топлива, показывающая его энергетическую ценность. Обозначается удельная теплота сгорания, как правило, буквой $q$.

Ответ: Удельная теплота сгорания топлива — это физическая величина, равная количеству теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 кг данного топлива.

2. Какова единица удельной теплоты сгорания топлива?

Единицей измерения удельной теплоты сгорания в Международной системе единиц (СИ) является джоуль на килограмм. Это следует из самого определения величины (энергия/масса). Обозначение единицы — Дж/кг. На практике также часто применяют производные единицы, такие как килоджоуль на килограмм (кДж/кг) и мегаджоуль на килограмм (МДж/кг).

Ответ: Дж/кг (джоуль на килограмм).

3. По какой формуле ...

(Предположительно, полный вопрос звучит так: "По какой формуле вычисляют количество теплоты, выделяющееся при сгорании топлива?")

Количество теплоты $Q$, выделяющееся при полном сгорании некоторой массы $m$ топлива, вычисляется по формуле:

$Q = q \cdot m$

Здесь $Q$ — это общее количество выделившейся теплоты (измеряется в джоулях, Дж), $q$ — удельная теплота сгорания этого топлива (в джоулях на килограмм, Дж/кг), а $m$ — масса сгоревшего топлива (в килограммах, кг). Данная формула является основной для расчетов энергии, получаемой от сжигания топлива.

Ответ: $Q = q \cdot m$.

3. По какой формуле можно вычислить количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива?

Единица удельной теплоты сгорания топлива?

Удельная теплота сгорания топлива – это физическая величина, которая показывает, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании единицы массы (для твердых и жидких видов топлива) или единицы объема (для газообразных видов топлива). Обозначается обычно буквой $q$.

Исходя из определения, для нахождения удельной теплоты сгорания $q$ нужно количество выделившейся теплоты $Q$ разделить на массу сгоревшего топлива $m$ (или на его объем $V$):

$q = \frac{Q}{m}$ или $q = \frac{Q}{V}$

В Международной системе единиц (СИ) количество теплоты $Q$ измеряется в джоулях (Дж), масса $m$ – в килограммах (кг), а объем $V$ – в кубических метрах (м³).

Следовательно, единицей измерения удельной теплоты сгорания в СИ является джоуль на килограмм (Дж/кг) для твердого и жидкого топлива и джоуль на кубический метр (Дж/м³) для газообразного топлива. На практике часто используют производные единицы, например, килоджоуль на килограмм (кДж/кг), мегаджоуль на килограмм (МДж/кг) или мегаджоуль на кубический метр (МДж/м³).

Ответ: Единицей удельной теплоты сгорания топлива в системе СИ является джоуль на килограмм (Дж/кг) для твёрдых и жидких видов топлива и джоуль на кубический метр (Дж/м³) для газообразных.

3. По какой формуле можно вычислить количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива?

Количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании некоторой массы (или объема) топлива, можно вычислить, зная удельную теплоту сгорания этого вида топлива. Формула для расчета количества теплоты $Q$ выводится из определения удельной теплоты сгорания. Чтобы найти общее количество теплоты, нужно удельную теплоту сгорания умножить на массу сгоревшего топлива.

Таким образом, формула для вычисления количества теплоты для твердого или жидкого топлива имеет следующий вид:

$Q = q \cdot m$

В этой формуле: $Q$ – количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива, измеряется в джоулях (Дж); $q$ – удельная теплота сгорания топлива, табличная величина, измеряется в джоулях на килограмм (Дж/кг); $m$ – масса сгоревшего топлива, измеряется в килограммах (кг).

Если речь идет о газообразном топливе, то в формуле вместо массы используется объем $V$:

$Q = q \cdot V$

Здесь $V$ – объем сгоревшего газа, измеряется в кубических метрах (м³), а $q$ – удельная теплота сгорания газа, измеряется в джоулях на кубический метр (Дж/м³).

Ответ: Количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива, вычисляется по формуле $Q = q \cdot m$, где $q$ – удельная теплота сгорания, а $m$ – масса сгоревшего топлива. Для газообразного топлива используется формула $Q = q \cdot V$, где $V$ – объем сгоревшего газа.

1. Определите по таблице 2, чему равна удельная теплота сгорания природного газа. Объясните физический смысл этой величины.

Определение удельной теплоты сгорания природного газа.

Поскольку в задании отсутствует таблица 2, воспользуемся справочными данными. Удельная теплота сгорания природного газа (состоящего преимущественно из метана) составляет:

$q = 4.4 \cdot 10^7$ Дж/кг

Объяснение физического смысла этой величины.

Удельная теплота сгорания — это физическая величина, которая показывает, какое количество теплоты ($Q$) выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг.

Количество теплоты, которое выделяется при сгорании топлива произвольной массы $m$, можно рассчитать по формуле:

$Q = q \cdot m$

Таким образом, физический смысл удельной теплоты сгорания природного газа, равной $4.4 \cdot 10^7$ Дж/кг, заключается в том, что при полном сгорании 1 килограмма природного газа выделяется $4.4 \cdot 10^7$ джоулей тепловой энергии.

Ответ: Удельная теплота сгорания природного газа равна $4.4 \cdot 10^7$ Дж/кг. Это означает, что при полном сгорании 1 кг природного газа выделяется количество теплоты, равное $4.4 \cdot 10^7$ Дж.

2. При полном сгорании какого топлива одинаковой массы — каменного угля или нефти — выделится большее количество теплоты? Ответ поясните.

Дано:

$m_{угля} = m_{нефти} = m$

Для решения задачи воспользуемся табличными значениями удельной теплоты сгорания топлива. Данные уже представлены в системе СИ.

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

Удельная теплота сгорания нефти: $q_{нефти} = 4,4 \cdot 10^7$ Дж/кг.

Найти:

Сравнить количество теплоты, выделившееся при сгорании угля ($Q_{угля}$) и нефти ($Q_{нефти}$).

Решение:

Количество теплоты $Q$, которое выделяется при полном сгорании топлива, вычисляется по формуле:

$Q = q \cdot m$

где $q$ — удельная теплота сгорания топлива, а $m$ — его масса.

Запишем формулы для каждого вида топлива:

Для каменного угля: $Q_{угля} = q_{угля} \cdot m$

Для нефти: $Q_{нефти} = q_{нефти} \cdot m$

По условию, массы топлива равны ($m$ — одинаковая величина в обеих формулах). Следовательно, количество выделившейся теплоты будет больше у того топлива, у которого выше удельная теплота сгорания $q$.

Сравним табличные значения удельной теплоты сгорания для каменного угля и нефти:

$q_{угля} = 2,7 \cdot 10^7$ Дж/кг

$q_{нефти} = 4,4 \cdot 10^7$ Дж/кг

Так как $4,4 \cdot 10^7 > 2,7 \cdot 10^7$, то $q_{нефти} > q_{угля}$.

Из этого следует, что при сгорании равных масс нефти и угля, нефть выделит большее количество теплоты, то есть $Q_{нефти} > Q_{угля}$.

Ответ: при полном сгорании одинаковой массы топлива большее количество теплоты выделится при сгорании нефти. Это связано с тем, что удельная теплота сгорания нефти ($4,4 \cdot 10^7$ Дж/кг) значительно выше, чем удельная теплота сгорания каменного угля ($2,7 \cdot 10^7$ Дж/кг).

3. Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании торфа массой 5 кг?

3. Дано:

Масса торфа $m = 5$ кг.

Найти:

Количество теплоты $Q$.

Решение:

Количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании топлива, определяется по формуле:
$Q = q \cdot m$
где $Q$ — искомое количество теплоты, $m$ — масса сгораемого топлива, а $q$ — удельная теплота сгорания топлива.
Удельная теплота сгорания является физической константой, которая показывает, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 1 кг данного вида топлива. Это значение можно найти в справочных таблицах.
Для торфа удельная теплота сгорания составляет:
$q = 1,4 \cdot 10^7$ Дж/кг.
Масса торфа дана в условии и уже выражена в единицах СИ:
$m = 5$ кг.
Подставим известные значения в формулу для расчета количества теплоты:
$Q = 1,4 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг} \cdot 5 \text{ кг} = 7 \cdot 10^7 \text{ Дж}$.
Часто для удобства большие значения энергии выражают в мегаджоулях (МДж). Переведем полученный результат в МДж, зная, что $1 \text{ МДж} = 10^6 \text{ Дж}$:
$Q = 7 \cdot 10^7 \text{ Дж} = 70 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 70 \text{ МДж}$.

Ответ: при полном сгорании 5 кг торфа выделяется $70$ МДж теплоты.