Упражнение 9. Что означает выражение «удельная теплота сгорания торфа равна 1,4 · 10⁷ Дж/кг»? Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании древесного угля массой 15 кг; спирта массой 200 г? Какая энергия выделится при полном сгорании нефти, масса которой 2,5 т; керосина, объём которого равен 2 л, а плотность 800 кг/м³? При полном сгорании сухих дров выделилось 50 000 кДж энергии. Какая масса дров сгорела?

Для расчётов используем формулу Q = qm. Значения удельной теплоты сгорания: древесный уголь — 2,7 · 10⁷ Дж/кг, спирт — 2,7 · 10⁷ Дж/кг, нефть — 4,4 · 10⁷ Дж/кг, керосин — 4,6 · 10⁷ Дж/кг, сухие дрова — 1,0 · 10⁷ Дж/кг.

1. Значение удельной теплоты сгорания торфа 1,4 · 10⁷ Дж/кг означает: при полном сгорании 1 кг торфа выделяется 1,4 · 10⁷ Дж теплоты.

2. Древесный уголь: масса 15 кг. Подставляем в формулу: Q = 2,7 · 10⁷ · 15 = 4,05 · 10⁸ Дж.

   Спирт: переводим массу в килограммы: 200 г = 0,2 кг. Тогда Q = 2,7 · 10⁷ · 0,2 = 5,4 · 10⁶ Дж.

3. Нефть: переводим массу: 2,5 т = 2500 кг. Тогда Q = 4,4 · 10⁷ · 2500 = 1,1 · 10¹¹ Дж.

   Керосин: переводим объём в кубические метры: 2 л = 0,002 м³. Находим массу: m = ρV = 800 · 0,002 = 1,6 кг. Затем вычисляем энергию: Q = 4,6 · 10⁷ · 1,6 = 7,36 · 10⁷ Дж.

4. Для сухих дров m = Q/q. Переводим энергию в джоули: 50 000 кДж = 5 · 10⁷ Дж. Тогда m = (5 · 10⁷) / (1,0 · 10⁷) = 5 кг.

Ответ: при сгорании 15 кг древесного угля выделяется 4,05 · 10⁸ Дж, 200 г спирта — 5,4 · 10⁶ Дж; нефти — 1,1 · 10¹¹ Дж, керосина — 7,36 · 10⁷ Дж; сгорело 5 кг сухих дров.