Физика · 8 классТепловые явления

Теплота сгорания топлива

$Q=qm$: сколько энергии даёт топливо, сколько надо дров или газа, КПД нагревателя при кипячении воды.

Вариант № 78661

Теплота сгорания топлива · Вариант № 78661 · Обычный · Имя: ____________________

1
Сколько килограммов вещества «каменный уголь» нужно сжечь, чтобы довести до кипения $50\,\text{кг}$ воды, взятой при $20\,{}^\circ\text{C}$ , если КПД нагревателя 25%? Удельная теплота сгорания каменного угля — $30\,\text{МДж/кг}$ , воды $c=4200\ \text{Дж/(кг·°C)}$ . Ответ дай в граммах (до целых).
Ответ: $m_т=2240\,\text{г}$
Полезная теплота: $Q_п=cm\Delta t=4200\cdot50\cdot80=16800000\ \text{Дж}$ .
Затраченная: $Q_з=\dfrac{Q_п}{\eta}=\dfrac{16800000}{0{,}25}=67200000\ \text{Дж}$ .
$m_т=\dfrac{Q_з}{q}=2240\ \text{г}$ .
2
Сколько килограммов вещества «керосин» ( $46\,\text{МДж/кг}$ ) по теплоте сгорания заменяют $1\,\text{кг}$ вещества «спирт» ( $27\,\text{МДж/кг}$ )? Ответ дай в килограммах (до сотых).
Ответ: $m_2=0{,}59\,\text{кг}$
Одинаковая энергия: $q_1m_1=q_2m_2$ .
$m_2=m_1\dfrac{q_1}{q_2}=\dfrac{27}{46}\approx0{,}59\ \text{кг}$ .
3
Сколько килограммов вещества «бензин» нужно сжечь, чтобы довести до кипения $2\,\text{кг}$ воды, взятой при $10\,{}^\circ\text{C}$ , если КПД нагревателя 50%? Удельная теплота сгорания бензина — $46\,\text{МДж/кг}$ , воды $c=4200\ \text{Дж/(кг·°C)}$ . Ответ дай в граммах (до целых).
Ответ: $m_т=33\,\text{г}$
Полезная теплота: $Q_п=cm\Delta t=4200\cdot2\cdot90=756000\ \text{Дж}$ .
Затраченная: $Q_з=\dfrac{Q_п}{\eta}=\dfrac{756000}{0{,}5}=1512000\ \text{Дж}$ .
$m_т=\dfrac{Q_з}{q}=32{,}9\ \text{г}$ .
4
Сколько килограммов вещества «керосин» ( $46\,\text{МДж/кг}$ ) по теплоте сгорания заменяют $1\,\text{кг}$ вещества «бензин» ( $46\,\text{МДж/кг}$ )? Ответ дай в килограммах (до сотых).
Ответ: $m_2=1\,\text{кг}$
Одинаковая энергия: $q_1m_1=q_2m_2$ .
$m_2=m_1\dfrac{q_1}{q_2}=\dfrac{46}{46}\approx1\ \text{кг}$ .
5
Сколько килограммов вещества «каменный уголь» ( $30\,\text{МДж/кг}$ ) по теплоте сгорания заменяют $1\,\text{кг}$ вещества «спирт» ( $27\,\text{МДж/кг}$ )? Ответ дай в килограммах (до сотых).
Ответ: $m_2=0{,}9\,\text{кг}$
Одинаковая энергия: $q_1m_1=q_2m_2$ .
$m_2=m_1\dfrac{q_1}{q_2}=\dfrac{27}{30}\approx0{,}9\ \text{кг}$ .

Коротко о теме

Количество теплоты при полном сгорании топлива: $Q=qm$ , где $q$ — удельная теплота сгорания ( $\text{Дж/кг}$ ).
Для бензина и керосина $q\approx46\ \text{МДж/кг}$ , для сухих дров $\approx10\ \text{МДж/кг}$ , для каменного угля $\approx30\ \text{МДж/кг}$ .
КПД нагревателя: $\eta=\dfrac{Q_{\text{пол}}}{Q_{\text{затр}}}=\dfrac{cm\Delta t}{qm_{\text{т}}}$ .
Часть энергии уходит в воздух и в посуду — поэтому КПД меньше $100\%$ .

Уровни: Разминка · Обычный · Challenge. Все ответы вычислены программой из тех же чисел, что и условие.

Ещё тренажёры

Раздел «Тепловые явления»