Меню

Как найти какое количество теплоты выделяется при полном сгорании



Как найти какое количество теплоты выделяется при полном сгорании

Формулы, используемые на уроках «Задачи на сгорание топлива».

Название величины

Обозначение

Единица измерения

Формула

Масса

m

m = Q / q

Удельная теплота сгорания

q

q = Q / m

Количество теплоты

Q

Q = q•m

1 кДж = 10 3 Дж; 1 МДж = 10 6 Дж; 1т= 1000 кг; 1г = 0,001 кг

Физика 7 класс: все формулы на 1-й странице

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Задача № 1. Сколько энергии выделится при сгорании 30 кг каменного угля?

Задача № 2. Определите массу сгоревшего древесного угля, если при его сгорании выделилось 5,1 • 10 8 Дж энергии.

Задача № 3. Какова удельная теплота сгорания торфа, если при сгорании 15 кг торфа выделяется 2,1 • 10 8 Дж энергии?

Задача № 4. Сколько теплоты выделится при полном сгорании сухих березовых дров объемом 5 м 3 ?

Задача № 5. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании пороха массой 25 г; торфа массой 0,5 т; каменного угля массой 1,5 т?

Задача № 6. Сколько теплоты выделится при полном сгорании керосина объемом 0,25м 3 ; спирта объемом 0,00005 м 3 ; бензина объемом 25 л; нефти объемом 250 л?

Задача № 7. Смешали бензин объемом 1,5 л и спирт объемом 0,5 л. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании этого топлива?

Задача № 8. В топке котла парового двигателя сожгли торф массой 20 т. Какой массой каменного угля можно было бы заменить сгоревший торф? (Удельную теплоту сгорания торфа принять равной 1,5 • 10 7 Дж/кг.)

Задача № 9. Сколько спирта надо сжечь, чтобы изменить температуру воды массой 2 кг от 14 до 50 °С, если вся теплота, выделенная при горении спирта, пойдет на нагревание воды?

Задача № 10. На сколько изменится температура воды, масса которой 22 кг, если ей передать всю энергию, выделившуюся при сгорании керосина, масса которого равна 10 г?

На спиртовке нагрели воду массой m = 400 г . Температура её повысилась от t1 = 16 °С до t2 = 71 °С . При этом сожгли mс = 10 г спирта. Найти коэффициент полезного действия (КПД) установки. Удельная теплота сгорания спирта q = 2,7 • 107 Дж/кг .

Краткая теория для решения Задачи на сгорание топлива.

Это конспект по теме «Задачи на сгорание топлива». Выберите дальнейшие действия:

12 Комментарии

Сколько меди , взятой при температуре 1050 Градусов, можно расплавить за счет энергии, выделившейся при сгорании 30 тонн древесного угля ?

c=230 дж/кг*С| m=Q : ((дельта)t * c) =>
Q=230000 Дж | m=50 кг
(дельта)t=20 C |
_____________
m=?

какой массы кусок серебра можно нагреть на 20 градусов сообщив ему 230кДж тепла с=230 дж/кг с

энергия выделившая при сгорании бензина массой 0,3кг тратиться на нагревание воды от 20с до 60с.Какую массу воды нагрели? (удельная теплота сгорании бензина 46 МДж/кг,удельная теплоемкость воды 4,2 кДж/кг с)

Q=qm
Q=46МДж * 0,3кг = 13800000Дж (сколько энергии надо чтоб сжечь бензин)
Q=mc(tконеч-tначаль) — m=Qв/c(tконеч-tначаль)
m=13800000/4200Дж/кг*°С*(60°С-20°С)
m=82 кг

Комната имеет размеры4*5*2,5 м3. Какое количество природного газа необходимо сжечь, чтобы увеличить температуру воздуха в ней от 7 до 22°С? (Плотность воздуха

1 ,3 кг/м3, а его удельная теплоемкость 1000 Дж/(кг·°С).)

Определите количество тепла, выделяемого при сжигании 3 литров спирта.

В двигателе при сгорании m=3 кг топлива удеденная теплота сгорания g=50 мдж/кг было совершенная работа 750 кдж
найти КПД
Помогите пожалуйста, срочно надоо

Подробные решения таких задач тут: https://uchitel.pro/задачи-на-кпд-тепловых-двигателей/
Краткое решение: µ = А/Q * 100% = А/(qm) * 100% = 750 000 / (50 000 000 * 3) * 100% = 0,5 %.

Горючая смесь состоит из спирта и бензина и имеет удельную теплоту сгорания 3,6*10 7 Дж/кг. Определите процентный состав смеси (по массе) , если удельная теплота сгорания спирта 2,7*10 7 Дж/кг и бензина 4,6*10 7 Джкг

найдите сколько свинца можно расплавить взятого при темперотуре -2 градуса при сгарание торфа масой 419 грам

При сгорании 0,419 кг торфа Q = λm, где λ удельная теплота сжигания торфа (14 МДж/кг) => Q = 5.9*10^6 Дж.
Тепло идет на нагрев свинца массой m температура плавления 327 градусов Цельсия, удельная теплоемкость свинца с=140 дж/кг и на плавление свинца Q2 = 25000 дж/кг*m
Q = Q1 + Q2 => 5.9*10^6 = 140*(327-(-2))m + 25000m.
m = 5.9*10^6 / (46060 + 25000) = 5.9*10^6 / 71060 = 83 (кг)

Добавить комментарий Отменить ответ

Конспекты по физике:

7 класс

  • Физические величины
  • Строение вещества
  • Механическое движение. Траектория
  • Прямолинейное равномерное движение
  • Неравномерное движение. Средняя скорость
  • ЗАДАЧИ на движение с решением
  • Масса тела. Плотность вещества
  • ЗАДАЧИ на плотность, массу и объем
  • Силы вокруг нас (силы тяжести, трения, упругости)
  • ЗАДАЧИ на силу тяжести и вес тела
  • Давление тел, жидкостей и газов
  • ЗАДАЧИ на давление твердых тел с решениями
  • ЗАДАЧИ на давление жидкостей с решениями
  • Закон Архимеда
  • Сообщающиеся сосуды. Шлюзы
  • ЗАДАЧИ на силу Архимеда с решениями
  • Механическая работа, мощность и КПД
  • ЗАДАЧИ на механическую работу с решениями
  • ЗАДАЧИ на механическую мощность
  • Простые механизмы. Блоки
  • Рычаг. Равновесие рычага. Момент силы
  • ЗАДАЧИ на простые механизмы с решениями
  • ЗАДАЧИ на КПД простых механизмов
  • Механическая энергия. Закон сохранения энергии
  • Физика 7: все формулы и определения
  • ЗАДАЧИ на Сообщающиеся сосуды
  • ЗАДАЧИ на силу упругости с решениями

8 класс

  • Введение в оптику
  • Тепловое движение. Броуновское движение
  • Диффузия. Взаимодействие молекул
  • Тепловое равновесие. Температура. Шкала Цельсия
  • Внутренняя энергия
  • Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение
  • Количество теплоты. Удельная теплоёмкость
  • Уравнение теплового баланса
  • Испарение. Конденсация
  • Кипение. Удельная теплота парообразования
  • Влажность воздуха
  • Плавление и кристаллизация
  • Тепловые машины. ДВС. Удельная теплота сгорания топлива
  • Электризация тел
  • Два вида электрических зарядов. Взаимодействие зарядов
  • Закон сохранения электрического заряда
  • Электрическое поле. Проводники и диэлектрики
  • Постоянный электрический ток
  • Сила тока. Напряжение
  • Электрическое сопротивление
  • Закон Ома. Соединение проводников
  • Работа и мощность электрического тока
  • Закон Джоуля-Ленца и его применение
  • Электромагнитные явления
  • Колебательные и волновые явления
  • Физика 8: все формулы и определения
  • ЗАДАЧИ на количество теплоты с решениями
  • ЗАДАЧИ на сгорание топлива с решениями
  • ЗАДАЧИ на плавление и отвердевание
  • ЗАДАЧИ на парообразование и конденсацию
  • ЗАДАЧИ на КПД тепловых двигателей
  • ЗАДАЧИ на Закон Ома с решениями
  • ЗАДАЧИ на сопротивление проводников
  • ЗАДАЧИ на Последовательное соединение
  • ЗАДАЧИ на Параллельное соединение
  • ЗАДАЧИ на Работу электрического тока
  • ЗАДАЧИ на Мощность электрического тока
  • ЗАДАЧИ на Закон Джоуля-Ленца
  • Опыты Эрстеда. Магнитное поле. Электромагнит
  • Магнитное поле постоянного магнита
  • Действие магнитного поля на проводник с током
  • Электромагнитная индукция. Опыты Фарадея
  • Явления распространения света
  • Дисперсия света. Линза
  • Оптические приборы
  • Электромагнитные колебания и волны

9 класс

  • Введение в квантовую физику
  • Формула времени. Решение задач
  • ЗАДАЧИ на Прямолинейное равномерное движение
  • ЗАДАЧИ на Прямолинейное равноускоренное движение
  • ЗАДАЧИ на Свободное падение с решениями
  • ЗАДАЧИ на Законы Ньютона с решениями
  • ЗАДАЧИ закон всемирного тяготения
  • ЗАДАЧИ на Движение тела по окружности
  • ЗАДАЧИ на искусственные спутники Земли
  • ЗАДАЧИ на Закон сохранения импульса
  • ЗАДАЧИ на Механические колебания
  • ЗАДАЧИ на Механические волны
  • ЗАДАЧИ на Состав атома и ядерные реакции
  • ЗАДАЧИ на Электромагнитные волны
  • Физика 9 класс. Все формулы и определения
  • Относительность движения
  • Равномерное прямолинейное движение
  • Прямолинейное равноускоренное движение
  • Свободное падение
  • Скорость равномерного движения тела по окружности
  • Масса. Плотность вещества
  • Сила – векторная физическая величина
  • Первый закон Ньютона
  • Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона
  • Трение покоя и трение скольжения
  • Деформация тела
  • Всемирное тяготение. Сила тяжести
  • Импульс тела. Закон сохранения импульса
  • Механическая работа. Механическая мощность
  • Кинетическая и потенциальная энергия
  • Механическая энергия
  • Золотое правило механики
  • Давление твёрдого тела. Давление газа
  • Закон Паскаля. Гидравлический пресс
  • Закон Архимеда. Условие плавания тел
  • Механические колебания и волны. Звук
  • МКТ. Агрегатные состояния вещества
  • Радиоактивность. Излучения. Распад
  • Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома
  • Состав атомного ядра. Изотопы
  • Ядерные реакции. Ядерный реактор
  • ЗАДАЧИ на Движение под действием нескольких сил
  • ЗАДАЧИ на Движение под действием силы трения

10-11 классы

  • Молекулярно-кинетическая теория
  • Кинематика. Теория и формулы + Шпаргалка
  • Динамика. Теория и формулы + Шпаргалка
  • Законы сохранения. Работа и мощность. Теория, Формулы, Шпаргалка
  • Статика и гидростатика. Теория и формулы + Шпаргалка
  • Термодинамика. Теория, формулы, схемы
  • Электростатика. Теория и формулы + Шпаргалка
  • Постоянный ток. Теория, формулы, схемы
  • Магнитное поле. Теория, формулы, схемы
  • Электромагнитная индукция
  • Закон сохранения импульса. Задачи ЕГЭ с решениями
  • Колебания и волны Задачи ЕГЭ с решениями
  • Физика 10 класс. Все формулы и темы
  • Физика 11 класс. Все формулы и определения
  • Световые кванты
  • ЕГЭ Квантовая физика. Задачи с решениями
  • Излучения и спектры
  • Атомная физика (физика атома)
  • ЕГЭ Закон Кулона. ЗАДАЧИ с решениями
  • Электрическое поле. ЗАДАЧИ с решениями
  • Потенциал. Разность потенциалов. ЗАДАЧИ с решениями
  • Закон Ома. Соединение проводников. ЗАДАЧИ на ЕГЭ
  • Закон Ома для всей цепи. ЗАДАЧИ на ЕГЭ
  • ЗАДАЧИ на Колебания и волны (с решениями)
  • Электромагнитные колебания

О проекте

Сайт «УчительPRO» — некоммерческий школьный проект учеников, их родителей и учителей. Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie и других пользовательских данных в целях функционирования сайта, проведения статистических исследований и обзоров. Если вы не хотите, чтобы ваши данные обрабатывались, покиньте сайт.

Возрастная категория: 12+

(с) 2019-2022 Учитель.PRO — Копирование информации с сайта только при указании активной ссылки на сайт!

Источник статьи: http://uchitel.pro/%D0%B7%D0%B0%D0%B4%D0%B0%D1%87%D0%B8-%D0%BD%D0%B0-%D1%81%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D1%82%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%B8%D0%B2%D0%B0/

Как найти какое количество теплоты выделяется при полном сгорании

(Q=44cdot10^6 dfrac<Дж> <кг>cdot 820dfrac<кг> <м^3>cdot 0,0002 м^3 = 7216cdot10^3 Дж )

10. Какую массу воды можно нагреть от (t_1=10^0C) до (t_2=20^0C), передав ей количество теплоты, выделившееся при полном сгорании бензина массой 42 г ?
Удельная теплота сгорания бензина (q=46cdot10^6 dfrac<Дж> <кг>)
Удельная теплоемкость воды (c=4200dfrac<Дж><кгcdot ^0C>)

Показать ответ Показать решение Видеорешение

Сначала найдем количество теплоты, выделившееся при сгорании бензина

(Q=qm_б=46cdot10^6 dfrac<Дж><кг>cdot 0,042 кг=1932000 Дж)
(Q=cm_в(t_2-t_1) )

Далее приводим рациональное решение:

11. Какую массу воды можно нагреть от (t_1=10^0C) до (t_2=50^0C), передав ей количество теплоты, выделившееся при полном сгорании бензина массой 84 г
? Удельная теплота сгорания бензина (q=46cdot10^6 dfrac<Дж> <кг>)
Удельная теплоемкость воды (c=4200dfrac<Дж><кгcdot ^0C>)

Показать ответ Показать решение Видеорешение

Сначала найдем количество теплоты, выделившееся при сгорании бензина

(Q=qm_б=46cdot10^6 dfrac<Дж><кг>cdot 0,084 кг=3864000 Дж)
(Q=cm_в(t_2-t_1) )

Далее приводим рациональное решение:

12. Какую массу стали можно нагреть от (t_1=10^0C) до (t_2=56^0C), передав ей количество теплоты, выделившееся при полном сгорании бензина массой 0,5 г ?
Удельная теплота сгорания бензина (q=46cdot10^6 dfrac<Дж> <кг>)
Удельная теплоемкость стали (c=500dfrac<Дж><кгcdot ^0C>)

Показать ответ Показать решение Видеорешение

Сначала найдем количество теплоты, выделившееся при сгорании бензина

(Q=qm_б=46cdot10^6 dfrac<Дж><кг>cdot 0,0005 кг=23000 Дж)
(Q=cm_с(t_2-t_1) )

Далее приводим рациональное решение:

13. Какую массу свинца можно нагреть от (t_1=10^0C) до (t_2=56^0C), передав ей количество теплоты, выделившееся при полном сгорании бензина массой 0,13 г ?
Удельная теплота сгорания бензина (q=46cdot10^6 dfrac<Дж> <кг>)
Удельная теплоемкость свинца (c=130dfrac<Дж><кгcdot ^0C>)

Показать ответ Показать решение Видеорешение

Сначала найдем количество теплоты, выделившееся при сгорании бензина

(Q=qm_б=46cdot10^6 dfrac<Дж><кг>cdot 0,00013 кг=5980 Дж)
(Q=cm_с(t_2-t_1) )

Источник статьи: http://kornev-school.ru/f8udts.html

Решение задач на сгорание топлива

Из предыдущих уроков вы усвоили такие темы, как «Удельная теплоемкость«, «Количество теплоты, необходимое для нагревания тела или выделяемое им при охлаждении«, «Сгорание топлива. Удельная теплота сгорания«. Теперь мы можем перейти к решению задач на сгорание топлива, но при этом вам понадобятся знания из перечисленных выше уроков.

Также при решении задач вам могут понадобиться определенные справочные материалы для разных веществ: значения удельной теплоемкости, удельной теплоты сгорания и плотности.

Формулы, которые мы будем использовать в этом уроке:

  • $Q = qm$, где $q$ — удельная теплота сгорания
  • $Q = cm(t_2 — t_1)$, где $c$ — удельная теплоемкость
  • $eta = frac= frac$ или $eta = fraccdot 100 %$, где $Q_п$ — количество теплоты, необходимое для нагревания тела, $Q_з$ — количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива и направленное на нагревание тела

Задача №1

Какое количество теплоты выделится при сгорании керосина массой $300 space г$?

Дано:
$m = 300 space г$
$q = 4.6 cdot 10^7 frac<Дж><кг>$

СИ:
$m = 0.3 space кг$

Формула для расчета количества теплоты, выделяющегося при сгорании топлива:
$Q = qm$.

Подставим в формулу известные величины и рассчитаем количество теплоты:
$Q = 4.6 cdot 10^7 frac<Дж> <кг>cdot 0.3 space кг = 1.38 cdot 10^7 space Дж = 13.8 cdot 10^6 space Дж = 13.8 space МДж$.

В таких простых задачах обращайте внимание на размерность исходных величин, не забывайте переводить их в СИ (как мы перевели $г$ в $кг$). При простом решении можно получить неправильный ответ, пропустив размерность используемых величин.

Ответ: $Q = 13.8 space MДж$.

Задача №2

Заряд пороха в патроне пулемета имеет массу $3.2 space г$. Теплота сгорания пороха равна $3.8 frac<МДж><кг>$. Сколько выделяется тепла при каждом выстреле?

Дано:
$q = 3.8 frac<МДж><кг>$
$m = 3.2 space г$

СИ:
$q = 3.8 cdot 10^6 frac<Дж><кг>$
$m = 3.2 cdot 10^ <-3>space кг$

Формула для расчета количества теплоты, выделяющегося при сгорании топлива:
$Q = qm$.

Подставим в формулу известные величины и рассчитаем количество теплоты:
$Q = 3.8 cdot 10^6 frac<Дж> <кг>cdot 3.2 cdot 10^ <-3>space кг = 12.16 cdot 10^3 space Дж approx 12.16 space кДж$.

Такое количество теплоты выделяется при каждом выстреле.

Ответ: $Q approx 12.16 space кДж$.

Задача №3

Какая масса древесного угля при сгорании дает столько же энергии, сколько выделяется при сгорании четырех литров бензина?

Дано:
$V_б = 4 space л$
$rho_б = 710 frac<кг><м^3>$
$q_б = 4.6 cdot 10^7 frac<Дж><кг>$
$q_у = 3.4 cdot 10^7 frac<Дж><кг>$

СИ:
$V_б = 4 cdot 10^ <-3>space м^3$

Некоторая масса древесного угля при сгорании даст столько же энергии, сколько выделяется при сгорании данного объема бензина: $Q_у = Q_б$.

Формула для расчета количества теплоты, выделившегося при сгорании древесного угля:
$Q_у = q_у m_у$.

Формула для расчета количества теплоты, выделившегося при сгорании бензина:
$Q_б = q_б m_б$.

Масса бензина нам неизвестна, но известна его плотность и объем. Плотность по определению: $rho_б = frac$.
Тогда масса бензина будет равна: $m_б = rho_б V_б$.

Подставим в формулу для расчета количеста теплоты, выделившегося при сгорании бензина:
$Q_б = q_б rho_б V_б$.

Теперь приравняем эти две формулы для нахождения количества теплоты (для бензина и для древесного угля):
$q_у m_у = q_б rho_б V_б$.

Выразим отсюда массу древесного угля:
$m_у = frac$.

Ответ: $m_у approx 3.8 space кг$.

Задача №4

Начальная температура двух литров воды составляет $20 degree C$. До какой температуры можно было бы нагреть эту воду при сжигании $10 space г$ спирта? (Считать, что теплота сгорания спирта целиком пошла на нагревание воды).

При записи условий задачи, обозначим все величины, связанные с водой, нижним индексом “в”, а со спиртом — “с”.

Дано:
$V_в = 2 space л$
$m_с = 10 space г$
$t_1 = 20 degree C$
$rho_в = 1000 frac<кг><м^3>$
$c_в = 4200 frac<Дж><кг cdot degree C>$
$q_с = 2.7 cdot 10^7 frac<Дж><кг>$

СИ:
$ V_в = 2 cdot 10^ <-3>space м^3$
$m_с = 0.01 space кг$

Рассчитаем количество теплоты, которое выделится при сгорании указанной массы спирта:
$Q_с = q_с m_с$,
$Q_с = 2.7 cdot 10^7 frac<Дж> <кг>cdot 0.01 space кг = 2.7 cdot 10^5 space Дж$.

Это же количество теплоты пошло на нагревание воды: $Q_с = Q_в$.

Формула для расчета количества теплоты, необходимого для нагревания воды:
$Q_в = c_в m_в (t_2 — t_1)$.

Масса воды нам неизвестна, поэтому выразим ее через плотность и объем:
$m_в = rho_в V_в$.

Подставим в формулу:
$Q_в = c_в rho_в V_в (t_2 — t_1)$.

Выразим отсюда конечную температуру $t_2$, до которой нагреется вода, если ей сообщили количество теплоты $Q_с$, выделившееся при сжигании спирта:
$Q_с = c_в rho_в V_в t_2 — c_в rho_в V_в t_1$,
$t_2 = frac$.

Ответ: $t_2 approx 52 degree C$.

Задача №5

При сжигании смеси, состоящей из бурого угля и каменного угля, выделилось количество теплоты, равное $78.2 space МДж$. Какая масса бурого угля содержалась в смеси, если известно, что она была в 2 раза больше, чем масса каменного? Удельная теплота сгорания бурого угля составляет $1.5 cdot 10^7 frac<Дж><кг>$.

Дано:
$Q = 78.2 space МДж$
$m_1 = 2m_2$
$q_1 = 1.5 cdot 10^7 frac<Дж><кг>$
$q_2 = 2.7 cdot 10^7 frac<Дж><кг>$

СИ:
$Q = 7.82 cdot 10^7 space Дж$

При сгорании бурого угля, содержащегося в смеси, выделилось количество теплоты:
$Q_1 = q_1 m_1$.

При сгорании каменного угля, содержащегося в смеси, выделилось количество теплоты:
$Q_2 = q_2 m_2$.

Эти величины составляют общее количество теплоты $Q$, которое выделяется при сгорании смеси:
$Q = Q_1 +Q_2$.
$Q = q_1 m_1 + q_2 m_2$.

Выразим массу каменного угля через массу бурого и подставим в формулу:
$m_2 = frac<2>$,
$Q = q_1 m_1 + frac<2>$.

Выразим отсюда искомую массу бурого угля:
$Q = m_1 cdot (q_1 + frac<2>)$,
$m_1 = frac<2>>$.

Ответ: $m_1 approx 2.7 space кг$.

Задача №6

Какой объем природного газа сгорает в газовой горелке кухонной плиты при нагревании $10 space л$ воды от температуры $10 degree C$ до температуры $100 degree C$, если на нагревание воды идет $r = 60 %$ выделяющейся при сгорании энергии?

При записи условий задачи, обозначим все величины, связанные с водой, нижним индексом “в”, а с природным газом — “г”.

Дано:
$V_в = 10 space л$
$rho_в = 1000 frac<кг><м^3>$
$t_1 = 10 degree C$
$t_2 = 100 degree C$
$c_в = 4200 frac<Дж><кг cdot degree>$
$q_г = 4.4 cdot 10^7 frac<Дж><кг>$
$rho_г = 0.8 frac<кг><м^3>$
$r = 60 %$

СИ:
$V_в = 10^ <-2>space м^3$

Сначала нам нужно рассчитать количество теплоты, которое необходимо сообщить воде, чтобы нагреть ее от $10 degree C$ до $100 degree C$:
$Q_в = c_в m_в (t_2 — t_1)$.

Выразим массу воды через ее плотность и объем:
$m_в = rho_в V_в$.

Подставим ее в формулу и рассчитаем количество теплоты:
$Q_в = c_в rho_в V_в (t_2 — t_1)$,
$Q_в = 4200 frac<Дж> <кг cdot degree>cdot 1000 frac<кг> <м^3>cdot 10^ <-2>space м^3 cdot (100 degree C — 10 degree C) = 42 space 000 frac<Дж> cdot 90 degree C = 3.78 cdot 10^6 space Дж$.

Количество теплоты, выделяемой при сгорании природного газа, вычисляется по формуле:
$Q_г = q_г m_г$.

Выразим массу через плотность и объем и подставим в эту формулу:
$m_г = rho_г V_г$,
$Q_г = q_г rho_г V_г$.

В условии задача сказано, что на нагревание идет всего $60 %$ энергии, выделяемой при сгорании газа:
$Q_г cdot 60 % = Q_в$.

Подставим сюда выражение для количества теплоты, выделяемого при сгорании природного газа:
$q_г rho_г V_г cdot 60 % = Q_в$.

Выразим отсюда объем природного газа:
$V_г = frac$.

Ответ: $V_г approx 0.18 space м^3$.

Задача №7

Используя графики зависимости количества теплоты, выделяющегося при полном сгорании топлива, от массы топлива (рисунок 1), определите для каких видов топлива построены эти графики, и вычислите количество теплоты, которое выделяется при сгорании $2.2 space кг$ каждого вида топлива.

Для того чтобы записать условия задачи, давайте получим нужную нам информацию из представленных графиков.

Посмотрим на графики и выберем удобные для нас точки, чтобы соотнести точное количество теплоты и массу топлива. Для графика №1: при массе топлива $5 space кг$ выделяется $150 space МДж$ энергии. У графика №2: при массе топлива $3.5 space кг$ выделяется $50 space МДж$ энергии.

Для того чтобы определить вид топлива, нам нужно найти его удельную теплоту сгорания. Значит, их мы и будем искать для ответа на первый вопрос задачи. Теперь можно записать условия задачи.

Дано:
$Q_1 = 150 space МДж$
$Q_2 = 50 space МДж$
$m_1 = 5 space кг$
$m_2 = 3.5 space кг$
$m = 2.2 space кг$

СИ:
$Q_1 = 15 cdot 10^7 space Дж$
$Q_2 = 5 cdot 10^7 space Дж$

Формула для расчета количества теплоты, выделяющегося при сгорании топлива:
$Q = qm$.
Выразим отсюда удельную теплоту сгорания:
$q = frac$.

Найдем удельную теплоту сгорания для топлива, соответствующего графику №1:
$q_1 = frac = frac<15 cdot 10^7 space Дж> <5 space кг>= 3 cdot 10^7 frac<Дж><кг>$.
Пользуясь таблицей из урока «Энергия топлива. Удельная теплота сгорания», определяем, что такая величина удельной теплоты сгорания соответствует антрациту.

Рассчитаем, какое количество теплоты выделится при сгорании $2.2 space кг$ антрацита:
$Q_ <11>= q_1m = 3 cdot 10^7 frac<Дж> <кг>cdot 2.2 space кг = 6.6 cdot 10^7 space Дж = 66 space МДж$.

Найдем удельную теплоту сгорания для топлива, соответствующего графику №2:
$q_2 = frac = frac<5 cdot 10^7 space Дж> <3.5 space кг>approx 1.4 cdot 10^7 frac<Дж><кг>$.
Такая величина удельной теплоты сгорания соответствует торфу.

Рассчитаем, какое количество теплоты выделится при сгорании $2.2 space кг$ торфа:
$Q_ <22>= q_2m = 1.4 cdot 10^7 frac<Дж> <кг>cdot 2.2 space кг = 3.08 cdot 10^7 space Дж approx 31 space МДж$.

Ответ: антрацит, $Q_ <11>= 66 space МДж$; торф, $Q_ <22>approx 31 space МДж$.

Задача №8

Найдите КПД примуса, в котором при нагревании $4 space л$ воды от $20 degree C$ до $75 degree C$ сгорело $50 space г$ керосина.

Дано:
$V_в = 4 space л$
$m_к = 50 space г$
$t_1 = 20 degree C$
$t_2 = 75 degree C$
$c_в = 4200 frac<Дж><кг cdot degree C>$
$rho_в = 1000 frac<кг><м^3>$
$q_к = 4.6 cdot 10^7 frac<Дж><кг>$

СИ:
$V_в = 4 cdot 10^ <-3>м^3$
$m_к = 0.05 space кг$

КПД определяется по формуле:
$eta = frac cdot 100%$.

В нашем случае полезное количество теплоты — это количество теплоты, которое требуется для нагревании воды, а затраченное количество теплоты — это та энергия, которая выделялась при сгорании керосина.
Тогда формула для КПД примет вид:
$eta = frac cdot 100%$.

Рассчитаем отдельно величины $Q_в$ и $Q_к$.
Количество теплоты, необходимое для нагревания воды:
$Q_в = = c_в m_в (t_2 — t_1)$.

Выразим массу воды через ее плотность и объем: $m_в = rho_в V_в$.
Подставим ее в формулу и рассчитаем количество теплоты:
$Q_в = c_в rho_в V_в (t_2 — t_1)$,
$Q_в = 4200 frac<Дж> <кг cdot degree>cdot 1000 frac<кг> <м^3>cdot 4 cdot 10^ <-3>space м^3 cdot (75 degree C — 20 degree C) = 16 space 800 frac<Дж> cdot 55 degree C = 924 space 000 space Дж = 0.0924 cdot 10^7 space Дж$.

Теперь рассчитаем количество теплоты, которое выделится при сгорании керосина:
$Q_к = q_к m_к$,
$Q_к = 4.6 cdot 10^7 frac<Дж> <кг>cdot 0.05 space кг = 0.23 cdot 10^7 space Дж$.

Подставим найденные значения в формулу для расчета КПД:
$eta = frac<0.0924 cdot 10^7 space Дж> <0.23 cdot 10^7 space Дж>cdot 100% approx 0.402 cdot 100 % approx 40.2 %$.

Ответ: $eta approx 40.2 %$.

Задача №9

КПД шахтной печи составляет $60 %$. Сколько надо древесного угля, чтобы нагреть $10 space 000 space кг$ чугуна от $20 degree C$ до $1100 degree C$?

Дано:
$eta = 60 % = 0.6$
$m_ч = 10 space 000 space кг$
$c_ч = 540 frac<Дж><кг cdot degree C>$
$t_1 = 20 degree C$
$t_2 = 1100 degree C$
$q_у = 3.4 cdot 10^7 frac<Дж><кг>$

Формула для КПД шахтной печи:
$eta = frac$, где $Q_ч$ — количество теплоты, которое необходимо сообщить чугуну, чтобы нагреть его, $Q_у$ — количество теплоты, которое выделится при сгорании древесного угля неизвестной массы.

Выразим отсюда $Q_у$:
$Q_у = frac$.

Количество тепла, которое выделится при сгорании древесного угля, определяется по формуле:
$Q_у = q_у m_у$.

Выразим отсюда массу древесного угля:
$m_у = frac$.

Подставим сюда найденное выражение для $Q_у$:
$m_у = frac> = frac$.

Рассчитаем отдельно величинe $Q_ч$.
Количество теплоты, необходимое для нагревания чугуна:
$Q_ч = = c_ч m_ч (t_2 — t_1)$.

Рассчитаем его:
$Q_ч = 540 frac<Дж> <кг cdot degree C>cdot 10 space 000 space кг cdot (1100 degree C — 20 degree C) = 0.54 cdot 10^7 frac<Дж> <кг>cdot 1080 degree C = 583.2 cdot 10^7 space Дж$.

Теперь мы можем рассчитать необходимую массу древесного угля:
$m_у = frac<583.2 cdot 10^7 space Дж><0.6 cdot 3.4 cdot 10^7 frac<Дж><кг>> = frac<583.2 space кг> <2.04>approx 286 space кг$.

Ответ: $m_у approx 286 space кг$.

Задача №10

Легковой автомобиль прошел путь, равный $320 space км$ со средней скоростью $80 frac<км><ч>$. При этом было израсходовано $20 space л$ бензина. Определите среднюю мощность автомобиля на этом пути, если только третья часть теплоты, полученной при сгорании топлива, использовалась полезно.

Дано:
$upsilon_ <ср>= 80 frac<км><ч>$
$s = 320 space км$
$V = 20 space л$
$rho = 710 frac<кг><м^3>$
$q = 4.6 cdot 10^7 frac<Дж><кг>$
$eta = frac<1><3>$

СИ:
$upsilon_ <ср>approx 22.2 frac<м>$
$s = 320 space 000 space м$
$V = 20 cdot 10^<-3 >space м^3$

По определению средняя мощность определяется следующим образом:
$N_ <ср>= frac$.

Время мы моем определить, используя известные среднюю скорость и путь:
$t = frac< upsilon_<ср>>$.

Тогда полезная работа будет рассчитываться по формуле:
$A = Q cdot eta = q rho V cdot eta$.

Рассчитаем ее:
$N_ <ср>= frac<4.6 cdot 10^7 frac<Дж> <кг>cdot 710 frac<кг> <м^3>cdot 20 cdot 10^ <-3>space м^3 cdot frac<1> <3>cdot 22.2 frac<м><с>> <320 space 000 space м>approx frac<4834 cdot 10^6> <0.32 cdot 10^6>cdot frac<Дж> <с>approx 15 space 106 space Вт approx 15 space кВт$.

Ответ: $N_ <ср>approx 15 space кВт$.

Источник статьи: http://obrazavr.ru/fizika/8-klass/teplovye-yavleniya/teplota/reshenie-zadach-na-sgoranie-topliva/

Как найти какое количество теплоты выделяется при полном сгорании

(Q=44cdot10^6 dfrac<Дж> <кг>cdot 820dfrac<кг> <м^3>cdot 0,0002 м^3 = 7216cdot10^3 Дж )

10. Какую массу воды можно нагреть от (t_1=10^0C) до (t_2=20^0C), передав ей количество теплоты, выделившееся при полном сгорании бензина массой 42 г ?
Удельная теплота сгорания бензина (q=46cdot10^6 dfrac<Дж> <кг>)
Удельная теплоемкость воды (c=4200dfrac<Дж><кгcdot ^0C>)

Показать ответ Показать решение Видеорешение

Сначала найдем количество теплоты, выделившееся при сгорании бензина

(Q=qm_б=46cdot10^6 dfrac<Дж><кг>cdot 0,042 кг=1932000 Дж)
(Q=cm_в(t_2-t_1) )

Далее приводим рациональное решение:

11. Какую массу воды можно нагреть от (t_1=10^0C) до (t_2=50^0C), передав ей количество теплоты, выделившееся при полном сгорании бензина массой 84 г
? Удельная теплота сгорания бензина (q=46cdot10^6 dfrac<Дж> <кг>)
Удельная теплоемкость воды (c=4200dfrac<Дж><кгcdot ^0C>)

Показать ответ Показать решение Видеорешение

Сначала найдем количество теплоты, выделившееся при сгорании бензина

(Q=qm_б=46cdot10^6 dfrac<Дж><кг>cdot 0,084 кг=3864000 Дж)
(Q=cm_в(t_2-t_1) )

Далее приводим рациональное решение:

12. Какую массу стали можно нагреть от (t_1=10^0C) до (t_2=56^0C), передав ей количество теплоты, выделившееся при полном сгорании бензина массой 0,5 г ?
Удельная теплота сгорания бензина (q=46cdot10^6 dfrac<Дж> <кг>)
Удельная теплоемкость стали (c=500dfrac<Дж><кгcdot ^0C>)

Показать ответ Показать решение Видеорешение

Сначала найдем количество теплоты, выделившееся при сгорании бензина

(Q=qm_б=46cdot10^6 dfrac<Дж><кг>cdot 0,0005 кг=23000 Дж)
(Q=cm_с(t_2-t_1) )

Далее приводим рациональное решение:

13. Какую массу свинца можно нагреть от (t_1=10^0C) до (t_2=56^0C), передав ей количество теплоты, выделившееся при полном сгорании бензина массой 0,13 г ?
Удельная теплота сгорания бензина (q=46cdot10^6 dfrac<Дж> <кг>)
Удельная теплоемкость свинца (c=130dfrac<Дж><кгcdot ^0C>)

Показать ответ Показать решение Видеорешение

Сначала найдем количество теплоты, выделившееся при сгорании бензина

(Q=qm_б=46cdot10^6 dfrac<Дж><кг>cdot 0,00013 кг=5980 Дж)
(Q=cm_с(t_2-t_1) )

Источник статьи: http://kornev-school.ru/f8udts.html

1.11. Тепловые машины. Внутренняя энергия сгорания топлива. Удельная теплота сгорания топлива

Теоретическая справка

Тепловые машины — устройства, преобразующие внутреннюю энергию топлива в механическую. Основные части теплового двигателя:

1. Нагреватель — устройство, от которого рабочее тело получает энергию, часть которой идет на совершение работы.
2. Рабочее тело – газ или пар, который совершает работу при расширении.
3. Холодильник – охладитель, тело, к которому поступает часть энергии, полученной тепловой машиной от нагревателя.

Любая тепловая машина получает от нагревателя некоторое количество теплоты $Q_1$. Часть от этого количества теплоты идет на совершение газом
работы, она называется полезной ($A$). Часть передается холодильнику — $Q_2$. Полезная работа может быть найдена как разность количества теплоты,
полученного от нагревателя и количества теплоты, отданной холодильнику

При работе, тепловой двигатель развивает некоторую мощность, поэтому полезную работу можно найти через мощность двигателя

В реальных тепловых машинах нагревателем является камера сгорания. В них рабочее тело нагревается за счет тепла, выделяющегося при сгорании топлива. Количество теплоты, выделяющееся при сгорании топлива, вычисляется по формуле

где $q$ – удельная теплота сгорания топлива. Удельная теплота сгорания топлива показывает, какое количество теплоты выделяется при
сгорании 1 кг топлива. Холодильником чаще всего у реальных двигателей служит атмосфера.

Эффективность той или иной тепловой машины оценивают по ее коэффициенту полезного действия. Коэффициентом полезного действия (КПД) тепловой машины (двигателя) называется отношение полезной работы $A$, совершаемой двигателем за цикл, к количеству теплоты $Q_1$, полученному за цикл от нагревателя

Решение заданий Открытого банка заданий ФИПИ

1. Ниже приведена таблица удельной теплоты сгорания (q) различных видов топлива.

Топливо q, Дж/кг Топливо q, Дж/кг
Порох 0,38·10 7 Древесный уголь 3,4·10 7
Дрова сухие 1,0·10 7 Природный газ 4,4·10 7
Торф 1,4·10 7 Нефть 4,4·10 7
Антрацит 3,0·10 7 Бензин 4,6·10 7
Каменный уголь 2,7·10 7 Керосин 4,6·10 7
Спирт 2,7·10 7 Водород 12,0·10 7

Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных. Укажите их номера.

1) Зимой воздух в деревянном доме нагревается быстрее, если печь топить не торфом, а сухими дровами.
2) При полном сгорании 5 кг бензина выделяется меньшее количество теплоты, чем при полном сгорании 6 кг древесного угля.
3) Удельная теплота сгорания жидкого топлива в основном больше, чем твёрдого.
4) При полном сгорании 10 кг антрацита выделяется такое же количество теплоты, как и при полном сгорании 30 кг сухих дров.
5) При полном сгорании 1 кг нефти выделяется 4,4 МДж теплоты.

Утверждение 1 — неверно. При сгорании торфа выделяется больше энергии, чем при сгорании сухих дров той же массы.

Утверждение 2 — неверно. При полном сгорании 5 кг бензина выделяется энергия $Q=5 cdot 4,6 cdot 10^7=23 cdot 10^7$ Дж. При полном сгорании 6 кг древесного угля выделяется энергия $Q=6 cdot 3,4 cdot 10^7=20,4 cdot 10^7$ Дж .

Утверждение 3 — верно. Удельная теплота сгорания жидких видов топлива (бензин, нефть, керосин) выше, чем удельная теплота сгорания твердых видов топлива (дрова, торф, уголь).

Утверждение 4 — верно. При полном сгорании 10 кг антрацита выделяется энергия $Q=10 cdot 3 cdot 10^7=30 cdot 10^7$ Дж. При полном сгорании 30 кг сухих дров выделяется энергия $Q=30 cdot 1 cdot 10^7=30 cdot 10^7$ Дж . .

Утверждение 5 — неверно. При полном сгорании 1 кг нефти выделяется 4,4·10 7 Дж или 44 МДж теплоты.

2. Ниже приведена таблица удельной теплоты сгорания (q) различных видов топлива.

Топливо q, Джкг Топливо q, Джкг
Порох 0,38·10 7 Древесный уголь 3,4·10 7
Дрова сухие 1,0·10 7 Природный газ 4,4·10 7
Торф 1,4·10 7 Нефть 4,4·10 7
Антрацит 3,0·10 7 Бензин 4,6·10 7
Каменный уголь 2,7·10 7 Керосин 4,6·10 7
Спирт 2,7·10 7 Водород 12,0·10 7

Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных. Укажите их номера.

1) Зимой воздух в деревянном доме нагревается быстрее, если печь топить не древесным углём, а сухими дровами.
2) При полном сгорании 5 кг нефти выделяется меньшее количество теплоты, чем при полном сгорании 6 кг древесного угля.
3) Удельная теплота сгорания жидкого топлива в основном больше, чем твёрдого.
4) При полном сгорании 5 кг антрацита выделяется такое же количество теплоты, как и при полном сгорании 15 кг сухих дров.
5) При полном сгорании 5 кг нефти выделяется меньшее количество теплоты, чем при полном сгорании 5 кг природного газа.

Утверждение 1 — неверно. При сгорании древесного угля выделяется больше энергии, чем при сгорании сухих дров той же массы.

Утверждение 2 — неверно. При полном сгорании 5 кг нефти выделяется энергия $Q=5 cdot 4,4 cdot 10^7=22 cdot 10^7$ Дж. При полном сгорании 6 кг древесного угля выделяется энергия $Q=6 cdot 3,4 cdot 10^7=20,4 cdot 10^7$ Дж .

Утверждение 3 — верно. Удельная теплота сгорания жидких видов топлива (бензин, нефть, керосин) выше, чем удельная теплота сгорания твердых видов топлива (дрова, торф, уголь).

Утверждение 4 — верно. При полном сгорании 5 кг антрацита выделяется энергия $Q=5 cdot 3 cdot 10^7=15 cdot 10^7$ Дж. При полном сгорании 15 кг сухих дров выделяется энергия $Q=15 cdot 1 cdot 10^7=30 cdot 10^7$ Дж . .

Утверждение 5 — неверно. Удельная теплота сгорания нефти и природного газа одинакова. При сгорании одинаковой массы нефти и природного газа выделится одинаковое количество теплоты.

3. КПД тепловой машины равен 25%. Это означает, что при выделении энергии Q при сгорании топлива на совершение полезной работы затрачивается энергия, равная

КПД показывает какая часть от затраченной (выделенной) энергии пойдет на совершение полезной работы. В нашем случае это 25% или 0,25 (в долях от единицы). Таким образом, полезная работа равна $A_Pi = 0,25 Q$.

4. Какова начальная температура воды массой 1 кг, если при нагревании до 41,5 о С понадобилось сжечь 4,2 г спирта? Считать, что вся энергия, выделившаяся при сгорании спирта, пошла на нагревание воды.

Дано: масса воды — $m_1=2$ кг; конечная температура воды — $t_2=41,5$ °С; удельная теплоемкость воды — $c=4200$ Дж/кг·°С; масса спирта — $m_2=4,2 cdot 10^<-3>$ кг; удельная теплота сгорания спирта — $q=29 cdot 10^6$ Дж/кг.

Найти: начальную температуру воды — $t_1$.

Решение. Количество теплоты, которая получает вода при нагревании

Количество теплоты, которое выделяется при сгорании спирта

Поскольку вся энергия, выделившаяся при сгорании спирта, пошла на нагревание воды, то $Q_1=Q_2$

Выразим отсюда искомую температуру

Ответ: начальная температура воды 27 °С.

5. Для определения удельной теплоты сгорания топлива необходимо знать

1) энергию, выделившуюся при полном сгорании топлива, его объём и начальную температуру
2) энергию, выделившуюся при полном сгорании топлива, и его массу
3) энергию, выделившуюся при полном сгорании топлива, и его плотность
4) удельную теплоёмкость вещества, его массу, начальную и конечную температуры

Для нахождения удельной теплоты сгорания топлива необходимо знать сколько энергии выделится при сгорании определенной массы топлива.

6. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым эти величины определяются: к каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго столбца.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ФОРМУЛЫ
А) удельная теплота плавления

Б) удельная теплоёмкость вещества

В) удельная теплота сгорания топлива

1) $frac$
2) $frac$
3) $mV$
4) $lambda cdot m$
5) $q cdot ⋅m$

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) удельная теплота плавления — $frac$.

Б) удельная теплоёмкость вещества — $frac$.

В) удельная теплота сгорания топлива — $frac$.

7. При нагревании на спиртовке воды от 20 до 80 °С было израсходовано 8 г спирта. Чему равна масса воды, если КПД спиртовки составляет 31,5%?

Дано: масса спирта $m_1=8 cdot 10^<-3>$ кг; КПД спиртовки — $eta = 0,315$; начальная температура воды — $t_1=20$ °С; конечная температура воды — $t_2=80$ °С; удельная теплоемкость воды — $c=4200$ Дж/кг·°С; удельная теплота сгорания спирта — $q=29 cdot 10^6$ Дж/кг.

Найти: масса воды — $m$ кг.

Решение. КПД спиртовки — отношение работы полезной к работе затраченной. Полезная работа, совершаемая нагревателем, всегда выражается через количество теплоты, которое необходимо затратить, чтобы нагреть (расплавить, выпарить) тело с помощью нагревателя. В нашем случае необходимо только нагреть воду. Количество теплоты, необходимое для нагревания воды $Q=cm(t_2-t_1)$.

Затраченная работа — энергия выделяющаяся при работе нагревателя. В нашем случае это энергия которая выделяется при сгорании спирта в спиртовке

Ответ: масса воды 0,29 кг.

8. Автомобиль массой 2,3 т равномерно движется по горизонтальной дороге. Определите удельную теплоту сгорания бензина, если для прохождения 142 км пути двигатель автомобиля при средней силе сопротивления движению, равной 0,03 веса автомобиля, израсходовал 15 л топлива. КПД двигателя равен 20%.

Дано: пройденный путь — $s=142000$ м; сила сопротивления — $F_c=0,03P$; объем израсходованного бензина — $V=15 cdot 10^<-3>$ м 3 ; плотность бензина — $rho =710$ кг/м3; масса автомобиля $m=2300$ кг; КПД двигателя — $eta =0,2$.

Найти: удельную теплоту сгорания бензина $q$.

Решение. КПД теплового двигателя — отношение полезной работы ($A$) к количеству теплоты, полученному от нагревателя ($Q$)

Количество теплоты, полученное от нагревателя — энергия, которая выделяется при сгорании топлива

Полезная работа — работа силы тяги, развиваемой двигателем. По условию задачи, автомобиль движется равномерно, значит сила тяги по модулю равна силе сопротивления, действующей на автомобиль при движении

Вес тела при движении по горизонтальной поверхности равен силе тяжести $P=mg$, значит

Работа силы тяги (полезная работа)

Подставим все полученные результаты в формулу КПД и выразим оттуда удельную теплоту сгорания бензина

Ответ:$46 cdot 10^6$ Дж/кг.

9. Установите соответствие между физическими величинами и единицами этих величин в системе СИ: к каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго столбца.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА ЕДИНИЦА
А) количество теплоты

В) удельная теплота сгорания топлива

1) джоуль (1 Дж)
2) джоуль на килограмм (1 Дж/кг)
3) ватт (1 Вт)
4) вольт (1 В)
5) ньютон (1 Н)

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) количество теплоты — джоуль (1 Дж).

В) удельная теплота сгорания топлива — джоуль на килограмм (1 Дж/кг).

10. КПД тепловой машины равен 30%. Это означает, что при выделении энергии Q при сгорании топлива, на совершение полезной работы не используется энергия, равная

КПД показывает какая часть от затраченной (выделенной) энергии пойдет на совершение полезной работы. В нашем случае это 30% или 0,3 (в долях от единицы). Таким образом, полезная работа равна $A_Pi = 0,3 Q$. На совершение полезной работы не используется энергия, равная $Q-0,3Q=0,7Q$.

11. КПД тепловой машины равен 25%. Какую работу совершила машина, если при сгорании топлива выделилось количество теплоты, равное 4 МДж?

КПД показывает какая часть от затраченной (выделенной) энергии пойдет на совершение полезной работы. В нашем случае это 25% или 0,25 (в долях от единицы). Таким образом, полезная работа равна $A_Pi = 0,25 Q=0,25 cdot 4=1$ МДж.

12. КПД двигателя трактора не превышает 30%. Вычислите максимальную полезную работу, которую может совершить двигатель трактора, израсходовав 3 кг бензина.

КПД показывает какая часть от затраченной (выделенной) энергии пойдет на совершение полезной работы. В нашем случае это 30% или 0,3 (в долях от единицы). Удельная теплота сгорания бензина $q=46$ МДж/кг. Количество теплоты, которое выделяется при сгорании топлива находится по формуле $Q=qm$. При сгорании 3 кг бензина выделяется энергия $Q= 3 cdot 46=138$ МДж. Таким образом, полезная работа равна $A_Pi = 0,3 cdot 138=41,4$ МДж.

13. Установите соответствие между техническими устройствами и физической закономерностью, лежащей в основе их работы. К каждому физическому прибору из левого столбца подберите физическую закономерность из правого столбца.

ТЕХНИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ФИЗИЧЕСКАЯ ЗАКОНОМЕРНОСТЬ
А) двигатель внутреннего сгорания

В) электрический двигатель

1) сохранение импульса замкнутой системы тел
2) превращение внутренней энергии рабочей смеси в механическую энергию поршня
3) действие магнитного поля на проводник с током
4) существование электрического тока в замкнутом проводнике при изменении магнитного поля, пронизывающего этот проводник
5) превращение внутренней энергии пара в механическую энергию вращения

А) двигатель внутреннего сгорания — превращение внутренней энергии рабочей смеси в механическую энергию поршня.

Б) реактивный двигатель — сохранение импульса замкнутой системы тел.

В) электрический двигатель — действие магнитного поля на проводник с током.

14. В двигателе внутреннего сгорания происходит преобразование

1) внутренней энергии рабочей смеси в механическую энергию поршня
2) механической энергии поршня во внутреннюю энергию рабочей смеси
3) внутренней энергии воздуха в цилиндре во внутреннюю энергию поршня
4) механической энергии коленчатого вала во внутреннюю энергию поршня и рабочей смеси

Принцип действия двигателя внутреннего сгорания заключается в превращении внутренней энергии рабочей смеси в механическую энергию поршня.

15. КПД тепловой машины равен 30%. При сгорании топлива выделяется количество теплоты, равное 20 МДж. Какова энергия, которая не используется на совершение полезной работы?

КПД показывает какая часть от затраченной (выделенной) энергии пойдет на совершение полезной работы. В нашем случае это 30% или 0,3 (в долях от единицы). Таким образом, полезная работа равна $A_Pi = 0,3 Q=0,3 cdot 20=6$ МДж. Тогда энергия, которая не используется на совершение полезной работы равна: 20 МДж — 6 МДж = 14 МДж.

16. Какое количество керосина израсходовали двигатели самолёта, пролетевшего расстояние 500 км со средней скоростью 250 км/ч, если средняя полезная мощность его двигателей равна 2300 кВт? КПД двигателей равен 25%.

Дано: КПД двигателей самолёта — $eta =0,25$; средняя скорость самолета $v=250$ км/ч; полезная мощность двигателей — $N=2,3 cdot 10^6$ Вт; удельная теплота сгорания керосина — $q=46 cdot 10^6$ Дж/кг; пройденный путь — $s=100$ км.

Найти: массу керосина — $m$.

Решение. Решение задачи на КПД следует начинать с записи формулы для вычисления КПД, даже если оно задано, как в нашем случае. КПД теплового двигателя — отношение работы полезной к величине количества теплоты, полученного двигателем от нагревателя. Полезная работа выражается через мощность двигателя

Количество теплоты, полученное от нагревателя — энергия, выделяющаяся при сгорании топлива. Таким образом КПД, выражается формулой

Из последней формулы выражаем массу керосина

Время движения найдем из скорости и пройденного пути

$t=fracRightarrow t=frac<100><250>=0,4$ ч $=1440$ с.

Ответ: 288 кг.

17. Какой путь прошел автомобиль, если при средней скорости 100 км/ч его двигатель израсходовал 30 кг бензина? Механическая мощность двигателя автомобиля равна 46 кВт, КПД двигателя равен 36%.

Дано: масса бензина, израсходованного двигателем — $m=30$ кг; средняя скорость — $v=100$ км/ч; мощность двигателя — $N=46 cdot 10^3$ Вт; удельная теплота сгорания бензина — $q=46 cdot 10^6$ Дж/кг; КПД двигателя — $eta =0,36$.

Найти: путь, пройденный автомобилем — $s$.

Решение. КПД теплового двигателя — отношение работы полезной к величине количества теплоты, полученного двигателем от нагревателя. Полезная работа выражается через мощность двигателя

Количество теплоты, полученное от нагревателя — энергия, выделяющаяся при сгорании топлива. Таким образом КПД, выражается формулой

Из последней формулы выражаем время движения

Источник статьи: http://www.fizika-online.ru/?page_id=4018

Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 2 кг каменного угля?

Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 2 кг каменного угля?

Q = qm = 27×10 ^ 6×2 = 54×10 ^ 6 = 54MДж.

Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании дривесного угля массой 10кг?

Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании дривесного угля массой 10кг?

Какое количество теплоты выделяется при полном : сгорании 2, 5 кг древесного угля?

Какое количество теплоты выделяется при полном : сгорании 2, 5 кг древесного угля?

Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 2, 5 кг древесного угля?

Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 2, 5 кг древесного угля?

Определить количество теплоты которое выделяется при полном сгорании 5 килограмм каменного угля?

Определить количество теплоты которое выделяется при полном сгорании 5 килограмм каменного угля.

Какое количество теплоты выделится при полном Сгорании каменного угля массой 10 кг?

Какое количество теплоты выделится при полном Сгорании каменного угля массой 10 кг?

Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 2 т каменного угля ?

Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 2 т каменного угля ?

Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 3 кг каменного угля?

Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 3 кг каменного угля.

Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании каменного угля 200 кг если удельная теплота сгорания топлива 30 мдж / кг — — из какого задачника эти вопросы?

Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании каменного угля 200 кг если удельная теплота сгорания топлива 30 мдж / кг — — из какого задачника эти вопросы.

Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 5т каменного угля?

Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 5т каменного угля?

Какое количество теплоты выделяется во время полного сгорания каменного угля массой 20 кг?

Какое количество теплоты выделяется во время полного сгорания каменного угля массой 20 кг.

На этой странице сайта, в категории Физика размещен ответ на вопрос Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 2 кг каменного угля?. По уровню сложности вопрос рассчитан на учащихся 5 — 9 классов. Чтобы получить дополнительную информацию по интересующей теме, воспользуйтесь автоматическим поиском в этой же категории, чтобы ознакомиться с ответами на похожие вопросы. В верхней части страницы расположена кнопка, с помощью которой можно сформулировать новый вопрос, который наиболее полно отвечает критериям поиска. Удобный интерфейс позволяет обсудить интересующую тему с посетителями в комментариях.

На 74 градусов. Наверное так.

Площадь верхнего основания конуса не имеет никакого значения. Со стороны нижнего основания на стол действует сила mg, распределённая по площади Sa Единственно, надо площадь перевести в квадратные метры Sa = 4 см² = 4 / 10000 м² = 0, 0004 м² P = mg /..

Поскольку за ПЕРИОД грузик пройдет расстояние, равное четырем амплитудам : L₀ = 4 * 3 = 12 см или 0, 12 м то число колебаний : n = L / L₀ = 0, 36 / 0, 12 = 3 Ответ : 3 колебания.

Q = λ * m = 4 * 330000 = 1320000Дж или 1320 кДж.

Решение Q = m * λ Отсюда находим массу m = Q / λ = 0, 1 кг 100 грамм свинца.

V = 72 км / ч = 20 м / с ; = V² / R = 20² / 500 = 0, 8 м / с² ; N = m(g — ) = 500×(10 — 0, 8) = 4600 Н (4500, если брать g за 9. 8 м / с²).

0, 3 * m1 = N * 0, 2 0, 1 * N = 0, 3 * M m1 = 2M M = 1, 2 кг.

Потому что перемещение , cкорость, ускорение — величины векторные и работать с векторами труднее чем с проекциями.

Ответ : Объяснение : Дано : S₁ = S / 4V₁ = 72 км / чS₂ = 3·S / 4V₂ = 15 м / с____________Vcp — ? Весь путь равен S. Время на первой четверти пути : t₁ = S₁ / V₁ = S / (72·4) = S / 288 чВремя на остальной части пути : t₂ = S₂ / V₂ = 3·S / (15·4) = 3..

Источник статьи: http://fizika.my-dict.ru/q/6942882_kakoe-kolicestvo-teploty-vydelaetsa-pri-polnom/

1033. Какие дрова — березовые, сосновые или осиновые — при полном сгорании выделяют больше теплоты, если все они одинаково высушены и массы их равны? (Удельная теплота сгорания осины около 1,3 • 107 Дж/кг.)
Удельная теплота всех этих дров одинакова, поэтому при их сгорании выделится одинаковое количество теплоты.

1034. Можно ли рассчитать, какое количество теплоты выделится при полном сгорании соснового полена? Если можно, то как это сделать, что необходимо знать?
Можно. Для этого надо знать удельную теплоту сгорания и массу полена.

1035. Вычислите, сколько энергии выделится при полном сгорании древесного угля массой 15 кг; керосина массой 200 г.

1036. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании бензина массой 5 кг; каменного угля массой 10 кг?

1037. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании пороха массой 25 г; торфа массой 0,5 т; каменного угля массой 1,5 т?

1038. Сколько теплоты выделится при полном сгорании сухих березовых дров объемом 5 м3?

1039. Сколько теплоты выделится при полном сгорании керосина объемом 0,25 м3; спирта объемом 0,00005 м3; бензина объемом 25 л; нефти объемом 250 л?

1040. На сколько больше теплоты выделится при полном сгорании бензина массой 2 кг, чем при сгорании сухих березовых дров той же массы?

1041. Во сколько раз больше выделится теплоты при полном сгорании водорода массой 1 кг, чем при полном сгорании сухих березовых дров той же массы?

1042. Смешали бензин массой 2 кг и керосин массой 3 кг. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании полученного топлива?

1043. Смешали бензин объемом 1,5 л и спирт объемом 0,5 л. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании этого топлива?

1044. В печи сгорели сухие сосновые дрова объемом 0,01 м3 и торф массой 5 кг. Сколько теплоты выделилось в печи?

1045. К зиме заготовили сухие сосновые дрова объемом 2 м3 и каменный уголь массой 1,5 т. Сколько теплоты выделится в печи при полном сгорании в ней заготовленного топлива?

1046. а) При полном сгорании антрацита (твердое топливо) массой 10 кг выделяется 2,9 • 107 Дж энергии. Чему равна удельная теплота сгорания антрацита?
б) В лифте высотного здания Московского университета студент поднялся со спортивным грузом (4 спортивных молота). На какую высоту был поднят груз, если его потенциальная энергия относительно пола первого этажа здания стала эквивалентна энергии, выделяемой при полном сгорании 1 г нефти? (Сведения о грузе смотри в таблице 17.)

1047. На какой высоте над поверхностью океана летела в самолете команда футболистов в то время, когда потенциальная энергия их футбольного мяча в самолете была эквивалентна количеству теплоты, которая выделяется при полном сгорании 1 г нефти? (О мяче смотри таблицу 17.)

1048. Сколько нужно сжечь каменного угля, чтобы выделилось 1,5 • 108 Дж энергии; 1,8 • 105 кДж энергии?

1049. В топке котла парового двигателя сожгли торф массой 20 т. Какой массой каменного угля можно было бы заменить сгоревший торф? (Удельную теплоту сгорания торфа принять равной 1,5 • 107 Дж/кг.)

1050. Сколько каменного угля нужно сжечь, чтобы получить столько же энергии, сколько ее выделяется при сгорании бензина объемом 6 м3?

1051. Сколько спирта надо сжечь, чтобы изменить температуру воды массой 2 кг от 14 до 50 °С, если вся теплота, выделенная при горении спирта, пойдет на нагревание воды?

1052. Сколько воды, взятой при температуре 14 °С, можно нагреть до 50 °С, сжигая спирт массой 30 г и считая, что вся выделяемая при горении спирта энергия идет на нагревание воды?

1053. На сколько изменится температура воды объемом 100 л, если считать, что вся теплота, выделяемая при сжигании древесного угля массой 0,5 кг, пойдет на нагревание воды?

1054. На сколько изменится температура воды, масса которой 22 кг, если ей передать всю энергию, выделившуюся при сгорании керосина, масса которого равна 10 г?

Источник статьи: http://gdz-fizika.ru/7/135-40-udelnaya-teplota-sgoraniya-topliva.html

10.1. Вставьте в текст пропущенные слова.
Удельной теплотой сгорания топлива называется физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг. Удельная теплота сгорания обозначается буквой q. Единицей удельной теплоты сгорания топлива является Дж/кг. Например, удельная теплота сгорания нефти равна qн = 4,4 •107 Дж/кг = 44000000 Дж/кг. Это значит, что при сгорании нефти массой 1 кг выделяется количество теплоты, равное 44000000 Дж. При сгорании нефти массой 2 кг выделяется энергии в 2 раза больше, и выделившееся количество теплоты равно 88000000 Дж.

10.2. Под каждым рисунком впишите вид топлива, который используется на практике.

10.3. При сжигании дров выделяется такое же количество теплоты, что и при сгорании природного газа. Во сколько раз масса дров больше массы природного газа?

10.4. Какая масса каменного угля может заменить собой 2 т торфа как топлива? Ответ выразите в тоннах и округлите до десятых.

10.5. На сколько градусов изменится температура воды массой 10 кг, если ей передать все количество теплоты, выделившееся при сжигании 0,001 кг природного газа? Ответ округлите до целых.

10.6. На спиртовке нагревают воду массой mв = 100 г от t1 = 20°C до t2 = 80°C. КПД спиртовки составляет η = 20%.
а) Определите массу израсходованного спирта mc. Ответ округлите до целых.

б) Для повышения наглядности информации о КПД различных установок используют столбчатые и круговые диаграммы.
На столбчатой диаграмме (рис. а) в виде столбика представлена вся энергия, которая выделилась при сгорании спирта. Рядом постройте столбик, длина которого отражает долю полезной энергии, пошедшей на нагревание воды.
На круговой диаграмме (рис. б) площадь всего круга соответствует всей энергии, выделившейся при сгорании спирта. Закрасьте сектор, площадь которого отражает долю полезной энергии, пошедшей на нагревание воды.

Источник статьи: http://gdz-fizika.ru/8class/279-zadaniya-101-106.html

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *