Удельная теплота сгорания топлива .
\( Q=qm\)
1. Сгорели дрова массой \( m=1 кг \), определить количество теплоты \(Q\) выделившееся при этом. Удельная теплота сгорания дров \(q=10^7 \dfrac{Дж}{кг} \).
Ответ дать в мегаджоулях.
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
Дано:
\( m=1 кг \)
\(q=10^7 \dfrac{Дж}{кг} \)
\(Q-?\)
\(Q=qm \)
\(Q=10^7 \dfrac{Дж}{кг} \cdot 1 кг\; = 10^7 Дж\; = 10 МДж\)
Ответ: \(Q=10 МДж\)
2. Какое количество теплоты \(Q\) выделится при полном сжигании бензина массой 1 г? Ответ дать в килоджоулях. Удельная теплота сгорания бензина \(q=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \).
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
Дано:
\(m = 1 г \)
\(q=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
\(Q-?\)
СИ
\(m=0,001 кг\)
\(Q=qm \)
\(Q=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг}\cdot 0,001 кг =46\cdot10^3 Дж = 46 кДж\)
Ответ: \(Q=46 кДж \)
3. Какую массу дров надо сжечь , чтобы выделилось \(Q=10000 Дж \) теплоты?
Удельная теплота сгорания дров \(q=10^7 \dfrac{Дж}{кг} \)
Ответ дать в граммах.
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
Дано:
\( Q=10000 Дж \)
\(q=10^7 \dfrac{Дж}{кг} \)
\(m-?\)
\(Q=qm \)
\( \dfrac{Q}{q}=\dfrac{qm}{q} \)
\( \dfrac{Q}{q}=m \)
\(m=\dfrac{Q}{q} \)
\(m=\dfrac{10000 Дж}{10^7\dfrac{Дж}{кг}}=0,001 кг=1 г \)
Ответ: \(m=1 г\)
4. При полном сгорании нефти выделилось количество теплоты \(Q=44МДж\)
какая масса нефти сгорела?
Удельная теплота сгорания нефти \(q=44\cdot 10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
Дано:
\(Q=44МДж\)
\(q=44\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
\(m-?\)
СИ
\(Q=44\cdot10^6\)
\(Q=qm \)
\( \dfrac{Q}{q}=\dfrac{qm}{q} \)
\( \dfrac{Q}{q}=m \)
\( m= \dfrac{Q}{q} \)
\( m=\dfrac{44\cdot10^6 Дж}{44\cdot10^6\dfrac{Дж}{кг}}=1 кг \)
Ответ: \(m=1 кг\)
5. При сгорании 500 граммов дров выделилось \(Q=5\cdot10^6 Дж \) энергии. Вычислить удельную теплоту сгорания дров \(q \)
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
Ответ: \(q=10^7 \dfrac{Дж}{кг}\)
Дано:
\(m=500 г\)
\(Q=5\cdot10^6 Дж \)
\(q-?\)
СИ
\(m=0,5 кг\)
\(Q=qm \)
\( \dfrac{Q}{m}=\dfrac{qm}{m} \)
\( \dfrac{Q}{m}=q \)
\( q= \dfrac{Q}{m} \)
\( q=\dfrac{5\cdot10^6 Дж}{0,5кг}=10\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг}=10^7 \dfrac{Дж}{кг} \)
Ответ: \(q=10^7 \dfrac{Дж}{кг}\)
6. Определить удельную теплоту сгорания \(q\) древесного угля, если при полном сгорании 20 кг выделилось \(Q=6,8\cdot10^8 Дж \)
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
Ответ: \(q=3,4\cdot10^7 \dfrac{Дж}{кг}\)
Дано:
\( m=20 кг \)
\(Q=6,8\cdot10^8 Дж \)
\(q-?\)
\(Q=qm \)
\( \dfrac{Q}{m}=\dfrac{qm}{m} \)
\( \dfrac{Q}{m}=q \)
\( q= \dfrac{Q}{m} \)
\( q=\dfrac{6,8\cdot10^8 Дж}{20кг}=3,4\cdot10^7 \dfrac{Дж}{кг} \)
Ответ: \(q=3,4\cdot10^7 \dfrac{Дж}{кг}\)
7. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 1 литра бензина ? Плотность бензина \(\rho=710\dfrac{кг}{м^3} \). Удельная теплота сгорания бензина \(q=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
Ответ дать в мегаджоулях.
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
Дано:
\(V = 1 л \)
\(q=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
\(\rho=710\dfrac{кг}{м^3} \)
\(Q-?\)
СИ
\(V=0,001 м^3\)
\(Q=qm \) \(m=\rho V \)
\(Q=q \: \rho V \)
\(Q=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \cdot 710\dfrac{кг}{м^3} \cdot 0,001 м^3 = 32,66\cdot10^6 Дж \)
\(Q=32,66 МДж \)
Ответ: \(Q=32,66 МДж \)
8. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 2 литров спирта ? Плотность спирта \(\rho=800\dfrac{кг}{м^3} \). Удельная теплота сгорания спирта \(q=27\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
Ответ дать в мегаджоулях.
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
Дано:
\(V = 2 л \)
\(q=27\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
\(\rho=800\dfrac{кг}{м^3} \)
\(Q-?\)
СИ
\(V=0,002 м^3\)
\(Q=qm \) \(m=\rho V \)
\(Q=q \: \rho V \)
\(Q=27\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \cdot 800\dfrac{кг}{м^3} \cdot 0,002 м^3 = 43,2\cdot10^6 Дж \)
\(Q=43,2 МДж \)
Ответ: \(Q=43,2 МДж \)
9. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 0,2 литров нефти ? Плотность нефти \(\rho=820\dfrac{кг}{м^3} \). Удельная теплота сгорания нефти \(q=44\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
Ответ дать в килоджоулях.
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
Дано:
\(V = 0,2 л \)
\(q=44\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
\(\rho=820\dfrac{кг}{м^3} \)
\(Q-?\)
СИ
\(V=0,0002 м^3\)
\(Q=qm \) \(m=\rho V \)
\(Q=q \: \rho V \)
\(Q=44\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \cdot 820\dfrac{кг}{м^3} \cdot 0,0002 м^3 = 7216\cdot10^3 Дж \)
\(Q=7216 кДж \)
Ответ: \(Q=7216 кДж \)
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 \(q=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
Удельная теплоемкость воды \(c=4200\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}\)
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
Первое решение для тех, кто любит "попроще", но если мы будем иметь дело с действительно сложной задачей, то этот способ все только усложнит
Дано:
\(m_б=42 г\)
\(q=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
\(c=4200\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}\)
\(t_1=10^0C\)
\(t_2=20^0C\)
\(m_в-?\)
СИ
\(m_б=0,042 кг\)
Сначала найдем количество теплоты, выделившееся при сгорании бензина
\(Q=qm_б=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг}\cdot 0,042 кг=1932000 Дж\)
\(Q=cm_в(t_2-t_1) \)
\( m_в=\dfrac{Q}{c(t_2-t_1)} \)
\(m_в=\dfrac{1932000Дж}{4200\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}(20^0C-10^0C)}=46 кг \)
Ответ: \(m_в=46 кг \)
Далее приводим рациональное решение:
Дано:
\(m_б=42 г\)
\(c=4200\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}\)
\(q=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
\(t_1=10^0C\)
\(t_2=20^0C\)
\(m_в-?\)
СИ
\(m_б=0,042 кг\)
\(cm_в(t_2-t_1)=qm_б\)
\( m_в=\dfrac{qm_б}{c(t_2-t_1)} \)
\(m_в=\dfrac{46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг}\cdot 0,042 кг}{4200\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}(20^0C-10^0C)}=46 кг \)
Ответ: \(m_в=46 кг \)
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 \(q=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
Удельная теплоемкость воды \(c=4200\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}\)
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
Первое решение для тех, кто любит "попроще", но если мы будем иметь дело с действительно сложной задачей, то этот способ все только усложнит
Дано:
\(m_б=84 г\)
\(c=4200\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}\)
\(q=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
\(t_1=10^0C\)
\(t_2=50^0C\)
\(m_в-?\)
СИ
\(m_б=0,084 кг\)
Сначала найдем количество теплоты, выделившееся при сгорании бензина
\(Q=qm_б=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг}\cdot 0,084 кг=3864000 Дж\)
\(Q=cm_в(t_2-t_1) \)
\( m_в=\dfrac{Q}{c(t_2-t_1)} \)
\(m_в=\dfrac{3864000Дж}{4200\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}(50^0C-10^0C)}=23 кг \)
Ответ: \(m_в=23 кг \)
Далее приводим рациональное решение:
Дано:
\(m_б=84 г\)
\(c=4200\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}\)
\(q=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
\(t_1=10^0C\)
\(t_2=50^0C\)
\(m_в-?\)
СИ
\(m_б=0,084 кг\)
\(cm_в(t_2-t_1)=qm_б\)
\( m_в=\dfrac{qm_б}{c(t_2-t_1)} \)
\(m_в=\dfrac{46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг}\cdot 0,084 кг}{4200\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}(50^0C-10^0C)}=23 кг \)
Ответ: \(m_в=23 кг \)
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 \(q=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
Удельная теплоемкость стали \(c=500\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}\)
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
Первое решение для тех, кто любит "попроще", но если мы будем иметь дело с действительно сложной задачей, то этот способ все только усложнит
Дано:
\(m_б=0,5 г\)
\(c=500\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}\)
\(q=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
\(t_1=10^0C\)
\(t_2=56^0C\)
\(m_с-?\)
СИ
\(m_б=0,0005 кг\)
Сначала найдем количество теплоты, выделившееся при сгорании бензина
\(Q=qm_б=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг}\cdot 0,0005 кг=23000 Дж\)
\(Q=cm_с(t_2-t_1) \)
\( m_с=\dfrac{Q}{c(t_2-t_1)} \)
\(m_с=\dfrac{23000Дж}{500\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}(56^0C-10^0C)}=1 кг \)
Ответ: \(m_с=1 кг \)
Далее приводим рациональное решение:
Дано:
\(m_б=0,5 г\)
\(c=500\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}\)
\(q=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
\(t_1=10^0C\)
\(t_2=56^0C\)
\(m_с-?\)
СИ
\(m_б=5\cdot10^{-4} кг\)
\(cm_в(t_2-t_1)=qm_б\)
\( m_с=\dfrac{qm_б}{c(t_2-t_1)} \)
\(m_с=\dfrac{46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг}\cdot 5 \cdot10^{-4}кг}{500\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}(56^0C-10^0C)}=1 кг \)
Ответ: \(m_с=1 кг \)
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 \(q=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
Удельная теплоемкость свинца \(c=130\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}\)
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
Первое решение для тех, кто любит "попроще", но если мы будем иметь дело с действительно сложной задачей, то этот способ все только усложнит
Дано:
\(m_б=0,13 г\)
\(c=130\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}\)
\(q=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
\(t_1=10^0C\)
\(t_2=56^0C\)
\(m_с-?\)
СИ
\(m_б=0,00013 кг\)
Сначала найдем количество теплоты, выделившееся при сгорании бензина
\(Q=qm_б=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг}\cdot 0,00013 кг=5980 Дж\)
\(Q=cm_с(t_2-t_1) \)
\( m_с=\dfrac{Q}{c(t_2-t_1)} \)
\(m_с=\dfrac{5980Дж}{130\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}(56^0C-10^0C)}=1 кг \)
Ответ: \(m_с=1 кг \)
Далее приводим рациональное решение:
Дано:
\(m_б=0,13 г\)
\(c=130\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}\)
\(q=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
\(t_1=10^0C\)
\(t_2=56^0C\)
\(m_с-?\)
СИ
\(m_б=13\cdot10^{-5} кг\)
\(cm_с(t_2-t_1)=qm_б\)
\( m_с=\dfrac{qm_б}{c(t_2-t_1)} \)
\(m_с=\dfrac{46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг}\cdot 13 \cdot10^{-5}кг}{130\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}(56^0C-10^0C)}=1 кг \)
Ответ: \(m_с=1 кг \)
14. На сколько градусов нагреется вода массой 46 кг, если ей сообщить количество теплоты, выделившееся при полном сгорании бензина массой 0,42 г ?
Удельная теплота сгорания бензина \(q=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
Удельная теплоемкость воды \(c=4200\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}\)
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
Первое решение для тех, кто любит "попроще", но если мы будем иметь дело с действительно сложной задачей, то этот способ все только усложнит
Дано:
\(m_б=0,42 г\)
\(m_в=46 кг\)
\(c=4200\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}\)
\(q=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
\(Δt-?\)
СИ
\(m_б=0,00042 кг\)
Сначала найдем количество теплоты, выделившееся при сгорании бензина
\(Q=qm_б=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг}\cdot 0,00042 кг=19320 Дж\)
\(Q=cm_вΔt \)
\( Δt=\dfrac{Q}{cm_в} \)
\(Δt=\dfrac{19320Дж}{4200\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}\cdot46кг}=0,1^0C \)
Ответ: \(Δt=0,1^0C \)
Далее приводим рациональное решение:
Дано:
\(m_б=0,42 г\)
\(m_в=46 кг\)
\(c=4200\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}\)
\(q=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
\(Δt-?\)
СИ
\(m_б=42\cdot10^{-5} кг\)
\(cm_вΔt=qm_б\)
\(Δt =\dfrac{qm_б}{cm_в} \)
\(Δt=\dfrac{46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг}\cdot 42 \cdot10^{-5}кг}{4200\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}\cdot46кг}=0,1^0C \)
Ответ: \( Δt=0,1^0C \)
15. На сколько градусов нагреется вода массой 92 кг, если ей сообщить количество теплоты, выделившееся при полном сгорании бензина массой 42 г ?
Удельная теплота сгорания бензина \(q=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
Удельная теплоемкость воды \(c=4200\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}\)
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение
Первое решение для тех, кто любит "попроще", но если мы будем иметь дело с действительно сложной задачей, то этот способ все только усложнит
Дано:
\(m_б=42 г\)
\(m_в=92 кг\)
\(c=4200\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}\)
\(q=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
\(Δt-?\)
СИ
\(m_б=0,042 кг\)
Сначала найдем количество теплоты, выделившееся при сгорании бензина
\(Q=qm_б=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг}\cdot 0,042 кг=1932000 Дж\)
\(Q=cm_вΔt \)
\( Δt=\dfrac{Q}{cm_в} \)
\(Δt=\dfrac{1932000Дж}{4200\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}\cdot92кг}=5^0C \)
Ответ: \(Δt=5^0C \)
Далее приводим рациональное решение:
Дано:
\(m_б=42 г\)
\(m_в=92 кг\)
\(c=4200\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}\)
\(q=46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг} \)
\(Δt-?\)
СИ
\(m_б=42\cdot10^{-3} кг\)
\(cm_вΔt=qm_б\)
\(Δt =\dfrac{qm_б}{cm_в} \)
\(Δt=\dfrac{46\cdot10^6 \dfrac{Дж}{кг}\cdot 42 \cdot10^{-3}кг}{4200\dfrac{Дж}{кг\cdot ^0C}\cdot92кг}=5^0C \)
Ответ: \( Δt=5^0C \)