Параграф 13 ГДЗ Перышкин Иванов 8 класс (2026) (Физика)
- Что называют удельной теплотой сгорания топлива?
- Какова единица удельной теплоты сгорания топлива?
- По какой формуле можно вычислить количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива?
- Определите по таблице 2, чему равна удельная теплота сгорания природного газа. Объясните физический смысл этой величины.
- При полном сгорании какого топлива одинаковой массы — каменного угля или нефти — выделится большее количество теплоты? Ответ поясните.
- Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании торфа массой $$5\ \text{кг}$$?
- При полном сгорании $$6\ \text{кг}$$ топлива выделилось количество теплоты $$2{,}76\cdot10^8\ \text{Дж}$$. О каком топливе идёт речь?
- Удельная теплота сгорания водорода больше, чем газа бутана. Чем же тогда можно объяснить, что при сгорании баллона бутана выделилось большее количество теплоты, чем при сгорании такого же объёма водорода, если давление газов одинаково?
- На газовой плите воду в чайнике нагрели до кипения ($$100\ ^\circ\text{С}$$) за $$15\ \text{мин}$$. Чему равна масса газа, сгорающего за $$1\ \text{с}$$, если в чайнике было $$3\ \text{л}$$ воды при температуре $$20\ ^\circ\text{С}$$? Теплообменом с окружающей средой и чайником можно пренебречь.
- Ученики провели опыт для оценки удельной теплоты сгорания спирта. Какое значение они получили, если масса спиртовки до начала опыта была равна $$155\ \text{г}$$, после опыта — $$153\ \text{г}$$, в алюминиевом калориметре массой $$50\ \text{г}$$ было $$200\ \text{г}$$ воды и в процессе нагревания её температура изменилась на $$60\ ^\circ\text{С}$$?
- Постройте в одних координатных осях графики зависимости $$Q(m)$$ для двух видов топлива, если $$q_1=3q_2$$. Приведите пример таких видов топлива.
- Придумайте несколько задач, используя данные таблицы 2. Обменяйтесь с товарищем условиями задач и решите их.
- Определите минимальное количество природного газа, необходимое для того, чтобы довести до кипения воду в чайнике, которым вы пользуетесь. Почему на практике газа требуется больше? Как уменьшить расход газа? Чайник вмещает $$1{,}5\ \text{л}$$ воды, а температура воды изначально равна $$20\ ^\circ\text{С}$$.
Какие меры предпринимаются для снижения уровня загрязнения воздуха, которое возникает в результате сгорания топлива на теплоэлектростанциях? Соберите необходимую информацию, используя дополнительную литературу или Интернет.
Удельная теплота сгорания природного газа равна $$4{,}4\cdot 10^7\ \text{Дж/кг}.$$ Это означает, что при полном сгорании $$1\ \text{кг}$$ природного газа выделяется $$4{,}4\cdot 10^7\ \text{Дж}$$ теплоты.
При одинаковой массе топлива большее количество теплоты выделится при сгорании нефти, так как её удельная теплота сгорания больше, чем у каменного угля.
Ответ: нефти.
3.
Дано: $$m=5\ \text{кг},\quad q=1{,}4\cdot 10^7\ \text{Дж/кг}.$$
Найти: $$Q-?$$
Решение:
$$Q=qm$$
$$Q=1{,}4\cdot 10^7\cdot 5=7\cdot 10^7\ \text{Дж}=70\ \text{МДж}.$$
Ответ: $$70\ \text{МДж}.$$
4.
Дано: $$m=6\ \text{кг},\quad Q=2{,}76\cdot 10^8\ \text{Дж}.$$
Найти: $$q-?$$
Решение:
$$q=\frac{Q}{m}$$
$$q=\frac{2{,}76\cdot 10^8}{6}=4{,}6\cdot 10^7\ \text{Дж/кг}.$$
Такое значение соответствует бензину или керосину.
Ответ: бензин или керосин.
5.
Хотя удельная теплота сгорания водорода больше, чем у бутана, в баллоне одинакового объёма бутана содержится гораздо большая масса вещества. При одинаковых давлении, температуре и объёме масса бутана намного больше, чем масса водорода, поэтому при его сгорании выделяется большее количество теплоты.
6.
Дано: $$V=3\ \text{л},\quad t_1=20^\circ\text{C},\quad t_2=100^\circ\text{C},\quad \tau=15\ \text{мин},\quad \rho=1000\ \text{кг/м}^3,\quad q=4{,}4\cdot 10^7\ \text{Дж/кг},\quad c=4200\ \text{Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)}.$$
Найти: $$\Delta m-?$$
Решение:
Масса воды:
$$V=3\ \text{л}=3\cdot 10^{-3}\ \text{м}^3$$
$$m=\rho V=1000\cdot 3\cdot 10^{-3}=3\ \text{кг}.$$
Количество теплоты, полученное водой:
$$\Delta t=t_2-t_1=100-20=80^\circ\text{C}$$
$$Q=mc\Delta t=3\cdot 4200\cdot 80=1\,008\,000\ \text{Дж}.$$
Время горения газа:
$$\tau=15\ \text{мин}=900\ \text{с}.$$
Количество теплоты, выделяющееся за 1 с:
$$\frac{Q}{\tau}=\frac{1\,008\,000}{900}=1120\ \text{Дж/с}.$$
Масса газа, сгорающего за 1 с:
$$\Delta m=\frac{1120}{4{,}4\cdot 10^7}\approx 2{,}5\cdot 10^{-5}\ \text{кг}=0{,}025\ \text{г}.$$
Ответ: $$0{,}025\ \text{г}.$$
7.
Дано: $$m_{\text{к}}=50\ \text{г},\quad m_{\text{в}}=200\ \text{г},\quad m_1=155\ \text{г},\quad m_2=153\ \text{г},\quad \Delta t=60^\circ\text{C},\quad c_{\text{к}}=920\ \text{Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)},\quad c_{\text{в}}=4200\ \text{Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)}.$$
Найти: $$q-?$$
Решение:
Масса воды:
$$m_{\text{в}}=200\ \text{г}=0{,}2\ \text{кг}$$
$$Q_{\text{в}}=m_{\text{в}}c_{\text{в}}\Delta t=0{,}2\cdot 4200\cdot 60=50\,400\ \text{Дж}.$$
Масса алюминиевого калориметра:
$$m_{\text{к}}=50\ \text{г}=0{,}05\ \text{кг}$$
$$Q_{\text{к}}=m_{\text{к}}c_{\text{к}}\Delta t=0{,}05\cdot 920\cdot 60=2760\ \text{Дж}.$$
Масса сгоревшего спирта:
$$m=155-153=2\ \text{г}=0{,}002\ \text{кг}.$$
Общее количество теплоты:
$$Q=Q_{\text{в}}+Q_{\text{к}}=50\,400+2760=53\,160\ \text{Дж}.$$
Удельная теплота сгорания спирта:
$$q=\frac{Q}{m}=\frac{53\,160}{0{,}002}=2{,}658\cdot 10^7\ \text{Дж/кг}\approx 2{,}7\cdot 10^7\ \text{Дж/кг}.$$
Ответ: $$2{,}7\cdot 10^7\ \text{Дж/кг}.$$
8.
Так как $$Q=qm$$ и $$q_1=3q_2,$$ то
$$Q_1(m)=3Q_2(m).$$
График $$Q(m)$$ для топлива с большей удельной теплотой сгорания будет более крутым, а обе зависимости — прямые, проходящие через начало координат.
Ответ: антрацит и сухие дрова.
1.
Составим задачи по таблице:
При выстреле из охотничьего ружья сгорает $$1{,}6\ \text{г}$$ пороха. Количество энергии:
$$Q=qm=0{,}38\cdot 10^7\cdot \frac{1{,}6}{10^3}=0{,}608\cdot 10^4\ \text{Дж}\approx 6{,}1\ \text{кДж}.$$
Ответ: $$6{,}1\ \text{кДж}.$$
Что выгоднее заказать для отопления дома — древесный уголь или дрова, если оплачивается масса груза?
При одинаковом количестве теплоты масса топлива обратно пропорциональна удельной теплоте сгорания:
$$\frac{m_{\text{дров}}}{m_{\text{угля}}}=\frac{q_{\text{угля}}}{q_{\text{дров}}}=\frac{3{,}4\cdot 10^7}{10^7}=3{,}4.$$
Ответ: выгоднее древесный уголь, в $$3{,}4$$ раза.
2.
Для нагревания $$1{,}5\ \text{кг}$$ воды от $$20^\circ\text{C}$$ до $$100^\circ\text{C}$$ нужно:
$$q m_{\text{г}}=cm_{\text{в}}(t_2-t_1)$$
$$4{,}4\cdot 10^7\cdot m_{\text{г}}=4200\cdot 1{,}5\cdot 80$$
$$m_{\text{г}}=\frac{504\,000}{4{,}4\cdot 10^7}\approx 0{,}0115\ \text{кг}\approx 11{,}5\ \text{г}.$$
На практике газа требуется больше, потому что часть теплоты уходит на нагрев чайника, конфорки и окружающего воздуха, а также на испарение воды. Чтобы уменьшить расход газа, нужно закрывать чайник крышкой, очищать его от накипи, регулировать пламя и нагревать только нужное количество воды.
3.
Для уменьшения загрязнения воздуха на теплоэлектростанциях применяют очистку дымовых газов: устанавливают химические и электрические фильтры, уменьшают содержание вредных примесей в топливе, повышают полноту его сгорания, а также переходят на более чистое топливо, например природный газ вместо угля или мазута.
