Номер 141, страница 22 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Дано:

$m = 2,2 \text{ кг}$
Графики зависимости количества теплоты от массы $Q(m)$ для двух видов топлива (I и II).

Найти:

1. Виды топлива, для которых построены графики I и II.
2. Количество теплоты $Q_1$ и $Q_2$, которое выделится при сгорании $m = 2,2 \text{ кг}$ каждого вида топлива.

Решение:

Количество теплоты $\text{Q}$, выделяющееся при полном сгорании топлива массой $\text{m}$, вычисляется по формуле $Q = qm$, где $\text{q}$ – удельная теплота сгорания топлива. Удельную теплоту сгорания можно определить по наклону графика, рассчитав ее по формуле $q = \frac{Q}{m}$ для любой точки на соответствующей прямой.

График I

Для определения удельной теплоты сгорания первого топлива ($q_1$) выберем на графике I точку с удобными координатами. Например, при сгорании топлива массой $m_1 = 2,0 \text{ кг}$ выделяется количество теплоты $Q_1 = 90 \text{ МДж}$. Рассчитаем удельную теплоту сгорания: $q_1 = \frac{Q_1}{m_1} = \frac{90 \text{ МДж}}{2,0 \text{ кг}} = 45 \frac{\text{МДж}}{\text{кг}}$

Сравнивая полученное значение $q_1 = 45 \frac{\text{МДж}}{\text{кг}}$ ($4,5 \cdot 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$) со справочными данными, можно сделать вывод, что оно наиболее близко к удельной теплоте сгорания бензина ($q_{бензина} \approx 44 \frac{\text{МДж}}{\text{кг}}$). Следовательно, график I соответствует сгоранию бензина.

Теперь вычислим количество теплоты, которое выделится при сгорании $m = 2,2 \text{ кг}$ этого топлива: $Q_{I} = q_1 \cdot m = 45 \frac{\text{МДж}}{\text{кг}} \cdot 2,2 \text{ кг} = 99 \text{ МДж}$.

Ответ: График I соответствует бензину; при сгорании 2,2 кг этого топлива выделится 99 МДж теплоты.

График II

Для определения удельной теплоты сгорания второго топлива ($q_2$) выберем на графике II точку с удобными координатами. Например, при сгорании топлива массой $m_2 = 4,0 \text{ кг}$ выделяется количество теплоты $Q_2 = 50 \text{ МДж}$. Рассчитаем удельную теплоту сгорания: $q_2 = \frac{Q_2}{m_2} = \frac{50 \text{ МДж}}{4,0 \text{ кг}} = 12,5 \frac{\text{МДж}}{\text{кг}}$

Сравнивая полученное значение $q_2 = 12,5 \frac{\text{МДж}}{\text{кг}}$ ($1,25 \cdot 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$) со справочными данными, можно заключить, что оно близко к удельной теплоте сгорания бурого угля ($q_{бурого \ угля} \approx 12 \frac{\text{МДж}}{\text{кг}}$) или сухого торфа ($q_{торфа} \approx 14 \frac{\text{МДж}}{\text{кг}}$). Будем считать, что график II соответствует сгоранию бурого угля.

Вычислим количество теплоты, которое выделится при сгорании $m = 2,2 \text{ кг}$ этого топлива: $Q_{II} = q_2 \cdot m = 12,5 \frac{\text{МДж}}{\text{кг}} \cdot 2,2 \text{ кг} = 27,5 \text{ МДж}$.

Ответ: График II соответствует бурому углю; при сгорании 2,2 кг этого топлива выделится 27,5 МДж теплоты.