2025-10-13 18:27:35
Задача 1. Какова удельная теплота сгорания дизельного топлива, если при полном сгорании 200 г этого топлива выделяется 8,4 МДж энергии?
Задача 2. Сколько воды можно нагреть на 50°С при полном сгорании 2 литров бензина? Плотность бензина 710 кг/м3.
Задача 3. Сколько природного газа надо сжечь, чтобы вскипятить стакан воды (200 см3), взятой при температуре 10°C?
Решите задачи нормально и правильно, пожалуйста.
Дано:
Система единиц:
Решение:
Физика 8 класс Теплота сгорания и калориметрия удельная теплота сгорания дизельное топливо сгорание бензина нагрев воды природный газ кипячение воды задачи по физике энергообмен теплофизика физические расчеты
2025-10-13 18:27:57
Задача 1: Удельная теплота сгорания дизельного топлива
Для решения этой задачи нам нужно найти удельную теплоту сгорания, которая вычисляется по формуле:
q = Q / m
где:
- q - удельная теплота сгорания (в Дж/кг),
- Q - общее количество выделившейся энергии (в Дж),
- m - масса топлива (в кг).
Дано:
- Q = 8,4 МДж = 8,4 * 10^6 Дж,
- m = 200 г = 0,2 кг.
Теперь подставим данные в формулу:
q = (8,4 * 10^6 Дж) / (0,2 кг) = 42 * 10^6 Дж/кг = 42 МДж/кг.
Ответ: Удельная теплота сгорания дизельного топлива составляет 42 МДж/кг.
Задача 2: Нагрев воды при сгорании бензина
Для решения этой задачи нам нужно узнать, сколько энергии выделится при сгорании 2 литров бензина и сколько воды можно нагреть на 50°C. Сначала найдем массу бензина:
Масса бензина (m) рассчитывается по формуле:
m = V * ρ
где:
- V - объем бензина (в м³),
- ρ - плотность бензина (в кг/м³).
Дано:
- V = 2 литра = 0,002 м³,
- ρ = 710 кг/м³.
Теперь подставляем данные:
m = 0,002 м³ * 710 кг/м³ = 1,42 кг.
Теперь найдем количество энергии, выделяющейся при сгорании бензина. Удельная теплота сгорания бензина примерно равна 32 МДж/кг.
Энергия (Q) будет равна:
Q = m * q = 1,42 кг * 32 * 10^6 Дж/кг = 45,44 * 10^6 Дж.
Теперь найдем, сколько воды можно нагреть. Для этого используем формулу:
Q = mcΔT
где:
- Q - количество выделившейся энергии (в Дж),
- m - масса воды (в кг),
- c - удельная теплоемкость воды (примерно 4,18 * 10^3 Дж/(кг·°C)),
- ΔT - изменение температуры (в °C).
Дано:
- ΔT = 50°C.
Теперь подставим значения:
45,44 * 10^6 Дж = m * 4,18 * 10^3 Дж/(кг·°C) * 50°C.
Решим уравнение для m:
m = 45,44 * 10^6 Дж / (4,18 * 10^3 Дж/(кг·°C) * 50°C) = 217,4 кг.
Ответ: При полном сгорании 2 литров бензина можно нагреть 217,4 кг воды на 50°C.
Задача 3: Сгорание природного газа для кипячения воды
Для решения этой задачи нам нужно узнать, сколько энергии потребуется, чтобы вскипятить стакан воды объемом 200 см³ с начальной температурой 10°C. Сначала найдем массу воды:
Масса воды (m) рассчитывается по формуле:
m = V * ρ
где:
- V - объем воды (в м³),
- ρ - плотность воды (примерно 1000 кг/м³).
Дано:
- V = 200 см³ = 0,0002 м³.
Теперь подставляем данные:
m = 0,0002 м³ * 1000 кг/м³ = 0,2 кг.
Теперь найдем, сколько энергии нужно для нагрева воды до 100°C:
Для этого используем ту же формулу:
Q = mcΔT
где:
- ΔT - изменение температуры = 100°C - 10°C = 90°C.
Теперь подставим значения:
Q = 0,2 кг * 4,18 * 10^3 Дж/(кг·°C) * 90°C = 7524 Дж.
Теперь, чтобы узнать, сколько природного газа нужно сжечь, воспользуемся удельной теплотой сгорания природного газа, которая примерно равна 35 МДж/кг.
Теперь найдем массу газа (m_gas):
Q = m_gas * q, где q = 35 * 10^6 Дж/кг.
m_gas = Q / q = 7524 Дж / (35 * 10^6 Дж/кг) = 0,000215 кг.
Ответ: Для вскипячивания стакана воды (200 см³) при температуре 10°C необходимо сжечь примерно 0,000215 кг природного газа.