Решение: Удельная теплота сгорания топлива
Ниже приведена таблица удельной теплоты сгорания $q$ различных видов топлива.
| 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 определяется формулой:
$$Q = qm$$Проверим утверждение 1. Удельная теплота сгорания сухих дров $1{,}0 \cdot 10^7\ \text{Дж/кг}$ меньше, чем у торфа $1{,}4 \cdot 10^7\ \text{Дж/кг}$. При одинаковой массе торф выделит больше теплоты, поэтому утверждение неверно.
Проверим утверждение 2: $Q_{\text{бензин}} = 5 \cdot 4{,}6 \cdot 10^7 = 23 \cdot 10^7\ \text{Дж}$; $Q_{\text{уголь}} = 6 \cdot 3{,}4 \cdot 10^7 = 20{,}4 \cdot 10^7\ \text{Дж}$. Бензин выделяет больше теплоты, поэтому утверждение неверно.
По таблице удельные теплоты сгорания жидкого топлива в основном выше, чем твёрдого. Утверждение 3 верно.
Для антрацита: $Q = 10 \cdot 3{,}0 \cdot 10^7 = 30 \cdot 10^7\ \text{Дж}$. Для сухих дров: $Q = 30 \cdot 1{,}0 \cdot 10^7 = 30 \cdot 10^7\ \text{Дж}$. Количества теплоты равны, поэтому утверждение 4 верно.
Для 1 кг нефти выделяется $4{,}4 \cdot 10^7\ \text{Дж} = 44\ \text{МДж}$, а не $4{,}4\ \text{МДж}$. Утверждение 5 неверно.
Где здесь ошибаются
Забывают умножить удельную теплоту сгорания на массу топлива.
Путают $10^7$ Дж с $1$ МДж: $10^7$ Дж = $10$ МДж.
Сравнивают только удельные теплоты сгорания, не учитывая различие масс.