§10 ГДЗ Рабочая тетрадь Перышкин 8 класс (Физика)

Удельная теплота сгорания топлива — это физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 1 кг топлива.

а) Выделение энергии при сгорании топлива происходит из-за изменения внутренней энергии вещества при химической реакции с кислородом.

б) Удельная теплота сгорания топлива измеряется в Дж/кг.

в) Формула для вычисления количества теплоты, выделяемой при сгорании топлива:

$$Q=qm,$$

где $$q$$ — удельная теплота сгорания топлива, $$m$$ — масса сгоревшего топлива.

Ход решения

1. Найдём КПД примуса.

Количество теплоты, полученное водой:

$$Q_{\text{пол}}=cm(t_2-t_1)$$

$$Q_{\text{пол}}=4200\cdot 4\cdot 10^3 \cdot (75-20)=9{,}24\cdot 10^5\ \text{Дж}$$

Количество теплоты, выделившееся при сгорании керосина:

$$Q_{\text{топл}}=qm$$

$$Q_{\text{топл}}=4{,}6\cdot 10^7 \cdot 0{,}05=2{,}3\cdot 10^6\ \text{Дж}$$

КПД:

$$\eta=\frac{Q_{\text{пол}}}{Q_{\text{топл}}}\cdot 100\%$$

$$\eta=\frac{9{,}24\cdot 10^5}{2{,}3\cdot 10^6}\cdot 100\%=40{,}2\%$$

2. Найдём массу керосина, необходимую для нагревания воды.

Полезная теплота, которую нужно сообщить воде:

$$Q_{\text{пол}}=cm(t_2-t_1)$$

$$Q_{\text{пол}}=4200\cdot 3\cdot 10^3 \cdot (100-15)=1{,}071\cdot 10^9\ \text{Дж}$$

Так как КПД $$\eta=30\%=0{,}3$$, то

$$\eta=\frac{Q_{\text{пол}}}{Q_{\text{топл}}}=\frac{Q_{\text{пол}}}{qm}$$

Отсюда

$$m=\frac{Q_{\text{пол}}}{\eta q}$$

$$m=\frac{1{,}071\cdot 10^9}{0{,}3\cdot 4{,}6\cdot 10^7}\approx 7{,}76\ \text{кг}$$

Ответ

1) $$\eta=40{,}2\%$$.

2) Нужно сжечь $$7{,}76\ \text{кг}$$ керосина.