Какое количество теплоты выделится при полном сгорании каменного угля массой 1 т?
Дано:
$m_{уг} = 1$ т;
$q_{уг} = 30 * 10^{6}$ Дж/кг.
Найти:
$Q_{уг}$ − ?
СИ:
$m_{уг} = 1000$ кг.
Решение:
Количество теплоты, выделяемое при сжигании каменного угля равно:
$Q_{уг} = qm$;
$Q_{уг} = 30 * 10^{6} * 1000 = 3 * 10^{10}$ Дж.
Ответ: $3 * 10^{10}$ Дж.
Для решения задачи о количестве теплоты, выделяющейся при полном сгорании каменного угля, необходимо понимать основной теоретический материал, связанный с законом сохранения энергии и тепловыми процессами, а также учитывать известные физические закономерности.
Тепловая энергия при химических реакциях
При химических реакциях, например, при сгорании топлива, происходит преобразование химической энергии вещества в тепловую энергию. Количество теплоты, которое выделяется, зависит от рода топлива и массы сжигаемого вещества.
Удельная теплота сгорания
Удельная теплота сгорания – это физическая величина, которая характеризует, сколько теплоты выделяется при полном сгорании единицы массы горючего вещества. Удельная теплота сгорания обозначается буквой $ q $ и измеряется в Джоулях на килограмм ($ \text{Дж/кг} $).
Величина $ q $ различна для разных веществ. Например, для каменного угля удельная теплота сгорания лежит в пределах $ q \approx 27 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} $.
Формула для расчета количества теплоты
Для вычисления количества теплоты ($ Q $), выделяющейся при сгорании топлива, используется следующая формула:
$$
Q = q \cdot m,
$$
где:
$ Q $ – количество теплоты (в Джоулях);
$ q $ – удельная теплота сгорания вещества (в Дж/кг);
$ m $ – масса сгоревшего вещества (в кг).
Пример расчета
Если известны удельная теплота сгорания вещества и его масса, можно легко рассчитать, сколько энергии выделится при сгорании. При этом важно, чтобы масса была выражена в килограммах, а удельная теплота – в Дж/кг, чтобы единицы измерения в формуле были согласованы.
Переход от тонн к килограммам
Масса каменного угля в задаче задана в тоннах. 1 тонна равна $ 1000 \, \text{кг} $, поэтому необходимо преобразовать массу в килограммы:
$$
m = 1 \, \text{т} = 1000 \, \text{кг}.
$$
Практическое значение
Теплота, выделяющаяся при сгорании топлива, играет ключевую роль в обеспечении энергии для различных нужд, таких как работа тепловых электростанций, отопление и производство энергии в промышленности. Знание удельной теплоты сгорания позволяет оптимизировать использование топлива и рассчитать необходимую массу для получения определенного количества энергии.
Таким образом, для решения задачи нужно лишь подставить значение удельной теплоты сгорания каменного угля и преобразованную массу в формулу расчета количества теплоты.
Пожауйста, оцените решение
