Упражнение 9. 1. Что означает выражение «удельная теплота сгорания торфа равна \(1{,}4\cdot10^7\ \text{Дж/кг}\)»? 2. Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании древесного угля массой 15 кг; спирта массой 200 г? 3. Какая энергия выделится при полном сгорании нефти массой 2,5 т; керосина объёмом 2 л и плотностью 800 кг/м³? При полном сгорании сухих дров выделилось 50 000 кДж энергии. Какая масса дров сгорела?

1. Удельная теплота сгорания показывает, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 1 кг топлива. Для торфа это означает, что при сгорании 1 кг выделяется \(1{,}4\cdot10^7\) Дж теплоты.

2. Используем формулу \(Q=qm\), где \(q\) — удельная теплота сгорания.

   Для древесного угля примем табличное значение \(q=3{,}4\cdot10^7\) Дж/кг:

   \(Q=3{,}4\cdot10^7\cdot15=5{,}1\cdot10^8\) Дж.

   Для спирта примем \(q=2{,}7\cdot10^7\) Дж/кг. Переведём массу: \(200\) г \(=0{,}2\) кг.

   \(Q=2{,}7\cdot10^7\cdot0{,}2=5{,}4\cdot10^6\) Дж.

3. Для нефти примем табличное значение \(q=4{,}4\cdot10^7\) Дж/кг. Масса \(2{,}5\) т \(=2500\) кг.

   \(Q=4{,}4\cdot10^7\cdot2500=1{,}1\cdot10^{11}\) Дж.

   Для керосина примем \(q=4{,}6\cdot10^7\) Дж/кг. Объём \(2\) л \(=0{,}002\) м³. Находим массу по формуле \(m=\rho V\):

   \(m=800\cdot0{,}002=1{,}6\) кг.

   Тогда \(Q=4{,}6\cdot10^7\cdot1{,}6=7{,}36\cdot10^7\) Дж.

4. Для сухих дров примем \(q=1{,}0\cdot10^7\) Дж/кг. Переведём энергию: \(50\,000\) кДж \(=5\cdot10^7\) Дж. Из формулы \(Q=qm\) выразим массу: \(m=Q/q\).

   \(m=\frac{5\cdot10^7}{1{,}0\cdot10^7}=5\) кг.

Ответ: 2) древесный уголь — \(5{,}1\cdot10^8\) Дж, спирт — \(5{,}4\cdot10^6\) Дж; 3) нефть — \(1{,}1\cdot10^{11}\) Дж, керосин — \(7{,}36\cdot10^7\) Дж; 4) сгорело 5 кг дров.