Номер 2, страница 46 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

2. Бак вместимостью $5 \text{ л}$ наполнен бензином. Достаточно ли этого количества бензина, чтобы получить при его сгорании $230 \text{ МДж}$ энергии?

2. Дано:

Объем бензина, $V = 5 \text{ л}$

Требуемое количество энергии, $Q_{треб} = 230 \text{ МДж}$

Для решения задачи также потребуются справочные данные:

Плотность бензина, $\rho \approx 710 \text{ кг/м}^3$

Удельная теплота сгорания бензина, $q = 4.6 \times 10^7 \text{ Дж/кг}$

Перевод в систему СИ:

$V = 5 \text{ л} = 5 \times 10^{-3} \text{ м}^3$

$Q_{треб} = 230 \text{ МДж} = 230 \times 10^6 \text{ Дж} = 2.3 \times 10^8 \text{ Дж}$

Найти:

Достаточно ли данного количества бензина для получения $Q_{треб}$?

Решение:

Чтобы ответить на вопрос задачи, необходимо рассчитать, какое количество теплоты ($Q_{вых}$) выделится при сгорании 5 литров бензина, и затем сравнить это значение с требуемой энергией ($Q_{треб}$).

1. Сначала найдем массу бензина ($m$), зная его объем ($V$) и плотность ($\rho$). Масса вычисляется по формуле:

$m = \rho \cdot V$

Подставим значения:

$m = 710 \text{ кг/м}^3 \cdot 5 \times 10^{-3} \text{ м}^3 = 3.55 \text{ кг}$

2. Теперь, зная массу бензина и его удельную теплоту сгорания ($q$), можно рассчитать количество выделившейся энергии ($Q_{вых}$) по формуле:

$Q_{вых} = q \cdot m$

Подставим значения:

$Q_{вых} = 4.6 \times 10^7 \text{ Дж/кг} \cdot 3.55 \text{ кг} = 16.33 \times 10^7 \text{ Дж}$

3. Для удобства сравнения переведем полученное значение энергии в мегаджоули (МДж):

$Q_{вых} = 16.33 \times 10^7 \text{ Дж} = 163.3 \times 10^6 \text{ Дж} = 163.3 \text{ МДж}$

4. Сравним выделившуюся энергию с требуемой:

$Q_{вых} = 163.3 \text{ МДж}$

$Q_{треб} = 230 \text{ МДж}$

$163.3 \text{ МДж} < 230 \text{ МДж}$

Поскольку количество энергии, которое может выделиться при сгорании 5 литров бензина, меньше, чем 230 МДж, данного количества топлива будет недостаточно.

Ответ: нет, этого количества бензина недостаточно, так как при его сгорании выделится примерно 163.3 МДж энергии, что меньше требуемых 230 МДж.