Номер 134, страница 22 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Дано:

$m = 280$ г

$V = 20$ л

$t_1 = 0$ °С

$t_2 = 100$ °С

Удельная теплоемкость воды $c_{воды} = 4200 \frac{Дж}{кг \cdot °С}$

Плотность воды $\rho_{воды} = 1000 \frac{кг}{м^3}$

Перевод в систему СИ:
$m = 0.28$ кг
$V = 20 \cdot 10^{-3} м^3$

Найти:

Вид топлива - ?

Решение:

Для определения вида топлива необходимо найти его удельную теплоту сгорания $\text{q}$.

По условию задачи, количество теплоты, выделившееся при сгорании топлива ($Q_{сгор}$), равно количеству теплоты, которое пошло на нагревание воды ($Q_{нагр}$).

$Q_{сгор} = Q_{нагр}$

Количество теплоты, выделившееся при сгорании топлива, рассчитывается по формуле:

$Q_{сгор} = q \cdot m$, где $\text{m}$ - масса топлива.

Количество теплоты, необходимое для нагревания воды, рассчитывается по формуле:

$Q_{нагр} = c_{воды} \cdot m_{воды} \cdot (t_2 - t_1)$, где $m_{воды}$ - масса воды.

Массу воды найдем, зная ее объем и плотность:

$m_{воды} = \rho_{воды} \cdot V = 1000 \frac{кг}{м^3} \cdot 20 \cdot 10^{-3} м^3 = 20$ кг.

Приравняем выражения для количеств теплоты:

$q \cdot m = c_{воды} \cdot m_{воды} \cdot (t_2 - t_1)$

Выразим удельную теплоту сгорания $\text{q}$:

$q = \frac{c_{воды} \cdot m_{воды} \cdot (t_2 - t_1)}{m}$

Подставим числовые значения:

$q = \frac{4200 \frac{Дж}{кг \cdot °С} \cdot 20 кг \cdot (100 °С - 0 °С)}{0.28 кг} = \frac{4200 \cdot 20 \cdot 100}{0.28} \frac{Дж}{кг} = \frac{8400000}{0.28} \frac{Дж}{кг} = 30000000 \frac{Дж}{кг}$

Переведем результат в мегаджоули на килограмм:

$q = 30 \cdot 10^6 \frac{Дж}{кг} = 30 \frac{МДж}{кг}$

Сравнивая полученное значение с табличными данными удельной теплоты сгорания различных видов топлива, можно заключить, что данное значение соответствует удельной теплоте сгорания каменного угля или антрацита.

Ответ: Каменный уголь или антрацит.