На «4»: найдите количество теплоты, которое выделится при сгорании водорода объёмом 20 л. Плотность водорода 0,09 кг/м³. Не проводя вычислений, ответьте, даст ли при сгорании природный газ такой же массы такое же количество энергии. Почему?

Дано: объём водорода — 20 л; плотность — 0,09 кг/м³; удельная теплота сгорания водорода — 1,2·10⁸ Дж/кг.

СИ: \(V=20\text{ л}=0{,}020\text{ м}^3\).

Решение:

1. Находим массу водорода по формуле \(m=\rho V\): \(m=0{,}09\cdot0{,}020=0{,}0018\text{ кг}\).
2. Количество теплоты при сгорании топлива: \(Q=qm\), где \(q\) — удельная теплота сгорания.
3. Подставляем значения: \(Q=1{,}2\cdot10^8\cdot0{,}0018=2{,}16\cdot10^5\text{ Дж}=216\text{ кДж}\).

Без вычислений: природный газ той же массы не даст такого же количества энергии. Его удельная теплота сгорания меньше, чем у водорода, поэтому при сгорании одинаковых масс выделится разное количество теплоты.

Ответ: при сгорании 20 л водорода выделится 216 кДж теплоты; природный газ той же массы выделит меньше энергии.