По данным таблицы составьте задачи и решите их.
№п/п | Топливо | q, МДж/кг | ρ, $кг/м^{3}$ | m, кг | V, $м^{3}$ | Q, МДж |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | Керосин | 46 | − | 10 | − | ? |
2 | Дрова | 12 | − | ? | − | 36 |
3 | ? | ? | − | 1 | − | 44 |
4 | Спирт | 27 | ? | ? | 0,01 | ? |
5 | ? | ? | 710 | ? | 4 | ? |
6 | Дизельное топливо | 42 | 860 | ? | ? | 40 |
Какое количество теплоты выделится при сгорании керосина массой 10 кг?
Дано:
m = 10 кг;
q = 46 МДж/кг.
Найти:
Q − ?
СИ:
$q = 46 * 10^{6}$ Дж/кг.
Решение:
Количество теплоты, выделяемое при сжигании керосина равно:
Q = qm;
$Q = 46 * 10^{6} * 10 = 4,6 * 10^{8}$ Дж = 460 МДж.
Ответ: 460 МДж.
При полном сгорании дров выделилось 36 МДж энергии. Какая масса дров сгорела?
Дано:
Q = 36 МДж;
$q = 12 * 10^{6}$ Дж/кг.
Найти:
m − ?
СИ:
$Q = 36 * 10^{6}$ Дж;
Решение:
Q = qm;
$m = \frac{Q}{q}$;
$m = \frac{36 * 10^{6}}{12 * 10^{6}} = 3$ кг.
Ответ: 3 кг.
При полном сгорании 1 кг топлива выделяется 44 МДж теплоты. Определите вид топлива. Какова удельная теплота его сгорания?
Дано:
Q = 44 МДж;
m = 1 кг.
Найти:
q − ?
СИ:
$Q = 44 * 10^{6}$ Дж;
Решение:
Q = qm;
$q = \frac{Q}{m}$;
$m = \frac{44 * 10^{6}}{1 * 10^{6}} = 44* 10^{6}$ Дж/кг = 44 МДж/кг − природный газ.
Ответ: 44 МДж/кг, природный газ.
Какое количество теплоты выделится при полном сгорании спирта объёмом 0,01 $м^{3}$? Какая масса спирта?
Дано:
V = 0,01 $м^{3}$;
$ρ_{сп} = 800 кг/м^{3}$;
q = 27 МДж/кг.
Найти:
Q − ?
m − ?
СИ:
$q = 27 * 10^{6}$ Дж/кг.
Решение:
m = ρV;
m = 800 * 0,01 = 8 кг;
Q = qm;
$Q = 27 * 10^{6} * 8 = 2,16 * 10^{8}$ Дж = 216 МДж.
Ответ: 216 МДж; 8 кг.
Какое количество теплоты выделится при полном сгорании топлива объёмом 4 $м^{3}$ и плотностью 710 $кг/м^{3}$? Вычислите массу топлива. По справочнику определите вид топлива.
Дано:
V = 4 $м^{3}$;
$ρ = 710 кг/м^{3}$.
Найти:
Q − ?
Решение:
Согласно справочнику плотностью 710 $кг/м^{3}$ обладает спирт.
Удельная теплота сгорания спирта − $27 * 10^{6}$ Дж/кг.
m = ρV;
m = 710 * 4 = 2840 кг;
Q = qm;
$Q = 27 * 10^{6} * 2840 = 7,668 * 10^{10}$ Дж.
Ответ: $7,668 * 10^{10}$ Дж.
При полном сгорании дизельного топлива выделилось 40 МДж энергии. Какая масса и объем дизельного топлива сгорела?
Дано:
Q = 40 МДж;
q = 42 МДж/кг;
$ρ = 860 кг/м^{3}$.
Найти:
m − ?
V − ?
СИ:
$Q = 40 * 10^{6}$ Дж;
$q = 42 * 10^{6}$ Дж/кг.
Решение:
Q = qm;
$m = \frac{Q}{q}$;
$m = \frac{40 * 10^{6}}{42 * 10^{6}} = 0,95$ кг;
m = ρV;
$V = \frac{m}{ρ}$;
$V = \frac{0,95}{860} = 0,001 м^{3}$ = 1 л.
Ответ: 0,95 кг; 1 л.
Для решения подобной задачи, которая включает вычисления на основе таблицы, важно понимать основные физические законы и формулы, которые связывают указанные величины. Здесь представлены ключевые теоретические концепции, которые помогут в решении:
1. Удельная теплота сгорания топлива ($ q $)
Формула связи теплоты ($ Q $) с массой топлива ($ m $) и удельной теплотой сгорания ($ q $):
$$
Q = q \cdot m
$$
где:
$ Q $ — выделенное количество теплоты (Дж или МДж),
$ q $ — удельная теплота сгорания топлива (Дж/кг или МДж/кг),
$ m $ — масса топлива (кг).
Если известно $ Q $ и $ q $, масса топлива $ m $ может быть найдена как:
$$
m = \frac{Q}{q}
$$
2. Плотность вещества ($ \rho $)
Формула:
$$
\rho = \frac{m}{V}
$$
где:
$ \rho $ — плотность вещества ($ \text{кг}/м^3 $),
$ m $ — масса вещества ($ \text{кг} $),
$ V $ — объем вещества ($ \text{м}^3 $).
Если известна плотность и объем, масса вещества вычисляется как:
$$
m = \rho \cdot V
$$
Если известна плотность и масса, объем вещества можно найти:
$$
V = \frac{m}{\rho}
$$
3. Перевод единиц
4. Анализ компонентов таблицы
Каждая строка в таблице представляет отдельный случай. Исходя из данных, необходимо использовать формулы для нахождения недостающих величин:
5. Построение логики задачи
Проанализируйте последовательность действий. Например:
Используйте данные из таблицы для выполнения вычислений, подставляя известные значения в соответствующие формулы.
Пример применения теории (без вычислений):
В строке 1 известны $ q $ и $ m $. Чтобы найти $ Q $, используем формулу:
$$
Q = q \cdot m
$$
В строке 2 известны $ q $ и $ Q $. Чтобы найти массу топлива ($ m $), используем формулу:
$$
m = \frac{Q}{q}
$$
В строке 4 известен объем ($ V $), но неизвестна масса ($ m $). Чтобы найти массу, сначала нужно знать плотность ($ \rho $). Если плотность указана, используем формулу:
$$
m = \rho \cdot V
$$
6. Логика составления собственной задачи
Таким образом, для решения задачи необходимо внимательно анализировать таблицу, применять соответствующие физические законы и использовать формулы для вычислений.
Пожауйста, оцените решение