Для питания котла водяного отопления за 1 ч требуется энергия, равная 35 МДж. Сколько ежедневно необходимо сжигать для питания котла: а) дров; в) нефти; в) каменного угля; г) природного газа?

Для решения данной задачи необходимо понимать принципы энергетических расчетов, связанные с теплотой сгорания веществ. Обратимся к физическим законам, которые помогут нам сформулировать алгоритм решения.

1. Тепловая энергия
   Тепловая энергия — это один из видов энергии, который передается при горении топлива или других химических реакциях. Количество выделяемой тепловой энергии при сгорании какого−либо вещества характеризуется его удельной теплотой сгорания.

2. Удельная теплота сгорания
   Удельная теплота сгорания — это физическая величина, показывающая количество тепла, выделяющегося при полном сгорании 1 кг вещества (или 1 м³ для газа). Обозначается $ q $ и измеряется в джоулях на килограмм ($ \text{Дж/кг} $) или джоулях на кубический метр ($ \text{Дж/м³} $) для газов.

3. Энергия, необходимая для питания котла
   Из условия задачи известно, что котлу необходимо 35 МДж энергии в час. Для вычисления количества топлива, необходимого за сутки, нужно сначала узнать суточное количество энергии:
   $$ E_{\text{сут}} = E_{\text{час}} \cdot t_{\text{сут}} $$
   где $ t_{\text{сут}} $ — это число часов в сутках (24 ч).

4. Масса или объем топлива
   Количество топлива, необходимого для обеспечения котла, можно рассчитать по формуле:
   $$ m = \frac{E_{\text{сут}}}{q} $$
   где:

5. $ m $ — масса топлива (или объем для газа),

6. $ q $ — удельная теплота сгорания топлива,

7. $ E_{\text{сут}} $ — энергия, необходимая на сутки.

8. Теплоты сгорания различных видов топлива
   Для выполнения расчетов важно знать удельные теплоты сгорания различных веществ. Примерные значения для основных видов топлива:

9. Дрова: $ q_{\text{дров}} \approx 10 \, \text{МДж/кг} $,

10. Нефть: $ q_{\text{нефть}} \approx 42 \, \text{МДж/кг} $,

11. Каменный уголь: $ q_{\text{уголь}} \approx 27 \, \text{МДж/кг} $,

12. Природный газ: $ q_{\text{газ}} \approx 35 \, \text{МДж/м³} $.

Эти значения могут немного варьироваться в зависимости от конкретной реализации топлива.

1. Алгоритм решения задачи
2. Сначала вычисляем суточное количество энергии, необходимой для котла, используя формулу $ E_{\text{сут}} = E_{\text{час}} \cdot t_{\text{сут}} $.
3. Затем, для каждого вида топлива, находим его массу или объем (в случае газа), используя формулу $ m = \frac{E_{\text{сут}}}{q} $.

4. Подставляем соответствующие значения удельных теплот сгорания для каждого вида топлива.

5. Единицы измерения
   При расчетах важно следить за единицами измерения. Если энергия дана в мегаджоулях ($ \text{МДж} $), а удельная теплота сгорания — в $ \text{Дж/кг} $ или $ \text{Дж/м³} $, необходимо переводить значения в одинаковые единицы:
   $$ 1 \, \text{МДж} = 10^6 \, \text{Дж}. $$

6. Природный газ — особенность расчетов
   Природный газ измеряется в кубических метрах ($ \text{м³} $). Формула останется такой же, но вместо массы ($ m $) будет вычисляться объем ($ V $):
   $$ V = \frac{E_{\text{сут}}}{q_{\text{газ}}} $$

Следуя данной теоретической части, можно рассчитать количество топлива для каждого вида, необходимого для работы котла в сутки.