Решение: Удельная теплота сгорания топлива
Ниже приведена таблица удельной теплоты сгорания $q$ различных видов топлива. Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных.
| Топливо | $q$, Дж/кг | Топливо | $q$, Дж/кг |
|---|---|---|---|
| Порох | $0{,}38 \cdot 10^7$ | Древесный уголь | $3{,}4 \cdot 10^7$ |
| Дрова сухие | $1{,}0 \cdot 10^7$ | Природный газ | $4{,}4 \cdot 10^7$ |
| Торф | $1{,}4 \cdot 10^7$ | Нефть | $4{,}4 \cdot 10^7$ |
| Антрацит | $3{,}0 \cdot 10^7$ | Бензин | $4{,}6 \cdot 10^7$ |
| Каменный уголь | $2{,}7 \cdot 10^7$ | Керосин | $4{,}6 \cdot 10^7$ |
| Спирт | $2{,}7 \cdot 10^7$ | Водород | $12{,}0 \cdot 10^7$ |
Решение по шагам
6 шаговКоличество теплоты при полном сгорании топлива вычисляется по формуле:
$$Q = qm$$Проверим утверждение 1. Для древесного угля $q = 3{,}4 \cdot 10^7$ Дж/кг, а для сухих дров $q = 1{,}0 \cdot 10^7$ Дж/кг. При одинаковой массе угля выделится больше теплоты, поэтому утверждение неверно.
Проверим утверждение 2: $Q_{\text{нефть}} = 5 \cdot 4{,}4 \cdot 10^7$, а $Q_{\text{газ}} = 6 \cdot 4{,}4 \cdot 10^7$. При большей массе газа выделится больше теплоты, поэтому утверждение неверно.
Удельная теплота сгорания жидкого топлива в таблице обычно выше, чем у твёрдого топлива. Утверждение 3 верно.
Для антрацита и сухих дров: $Q_1 = 5 \cdot 3{,}0 \cdot 10^7 = 15 \cdot 10^7$ Дж, $Q_2 = 15 \cdot 1{,}0 \cdot 10^7 = 15 \cdot 10^7$ Дж. Утверждение 4 верно.
Для 5 кг нефти и 5 кг торфа массы одинаковы, но $q_{\text{нефть}} = 4{,}4 \cdot 10^7$ Дж/кг, а $q_{\text{торф}} = 1{,}4 \cdot 10^7$ Дж/кг. Утверждение 5 неверно.
Где здесь ошибаются
Сравнивают только массы топлива, не учитывая удельную теплоту сгорания.
Путают удельную теплоту сгорания с количеством теплоты.
Не учитывают множитель $10^7$ при сравнении значений.