Удельная теплота сгорания топлива
Удельная теплота сгорания топлива показывает, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 1 кг топлива. Это характеристика самого топлива: чем больше её значение, тем больше энергии можно получить из одинаковой массы топлива.
Формула
Если полностью сгорает топливо массой \(m\), выделившееся количество теплоты \(Q\) находят по формуле:
Из этой формулы можно выразить массу топлива: \(m = \frac{Q}{q}\). В реальных установках часть энергии может теряться, но в школьных задачах обычно считают, что всё тепло используется полезно, если отдельно не сказано иначе. Такие задачи часто дополняются уравнением теплового баланса.
При полном сгорании \(m=2\ \text{кг}\) топлива с удельной теплотой сгорания \(q=3\cdot10^7\ \text{Дж/кг}\) выделится \(Q=qm=3\cdot10^7\cdot2=6\cdot10^7\ \text{Дж}\). Если нужно определить нагрев другого тела, это тепло сравнивают с количеством теплоты из страницы «Количество теплоты».
Удельная теплота сгорания \(q\) не зависит от массы взятого топлива, если состав топлива одинаков. Количество теплоты \(Q\), напротив, прямо пропорционально массе: при увеличении массы в 2 раза выделится в 2 раза больше теплоты. Также не следует путать \(q\) с удельной теплоёмкостью: теплоёмкость описывает нагрев вещества, а удельная теплота сгорания — энергию химической реакции горения.
Какое количество теплоты выделится при полном сгорании \(0{,}5\ \text{кг}\) топлива с \(q=4\cdot10^7\ \text{Дж/кг}\)?
Главное
- Удельная теплота сгорания \(q\) — теплота, выделяемая при полном сгорании 1 кг топлива.
- Основная формула: \(Q=qm\); \(q\) измеряется в \(\text{Дж/кг}\), \(m\) — в килограммах, \(Q\) — в джоулях.
- Количество теплоты зависит от массы топлива, а удельная теплота сгорания является характеристикой вида топлива.