Номер 5, страница 86 - гдз по физике 10 класс учебник Громыко, Зенькович

Источником тепла в доме, где не установлено газовое оборудование, является печь. Какой вид топлива наиболее эффективен (см. таблицу) для печного отопления? Почему?

Дано:

Из таблицы известны значения удельной теплоты сгорания для различных видов топлива. Данные уже представлены в единицах системы СИ (Дж/кг):
Удельная теплота сгорания сухих дров $q_{дров} = 8,3 \cdot 10^6 \frac{Дж}{кг}$
Удельная теплота сгорания торфа в брикетах $q_{торфа} = 15,0 \cdot 10^6 \frac{Дж}{кг}$
Удельная теплота сгорания бурого угля $q_{бурого \ угля} = 9,3 \cdot 10^6 \frac{Дж}{кг}$
Удельная теплота сгорания каменного угля $q_{каменного \ угля} = 30,3 \cdot 10^6 \frac{Дж}{кг}$

Найти:

Наиболее эффективный вид топлива для печного отопления.

Решение:

Эффективность топлива для отопления определяется количеством теплоты, которое выделяется при его сгорании. Количество теплоты $Q$, выделяемое при полном сгорании топлива массой $m$, рассчитывается по формуле:

$Q = q \cdot m$

где $q$ — это удельная теплота сгорания топлива. Данная физическая величина показывает, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 1 кг вещества.

Чтобы определить, какой вид топлива наиболее эффективен, необходимо сравнить их удельную теплоту сгорания. При сжигании одинаковой массы ($m$) разных видов топлива, наибольшее количество теплоты ($Q$) выделит то, у которого удельная теплота сгорания ($q$) максимальна.

Сравним значения $q$ из таблицы:

$q_{дров} = 8,3 \cdot 10^6 \frac{Дж}{кг}$
$q_{торфа} = 15,0 \cdot 10^6 \frac{Дж}{кг}$
$q_{бурого \ угля} = 9,3 \cdot 10^6 \frac{Дж}{кг}$
$q_{каменного \ угля} = 30,3 \cdot 10^6 \frac{Дж}{кг}$

Сравнивая эти значения, видим, что наибольшая удельная теплота сгорания у каменного угля: $30,3 > 15,0 > 9,3 > 8,3$.

Следовательно, каменный уголь является наиболее эффективным топливом из представленных, так как при сгорании 1 кг этого топлива выделится больше всего энергии.

Ответ: Наиболее эффективным видом топлива для печного отопления является каменный уголь. Причина в том, что у него самая высокая удельная теплота сгорания ($q = 30,3 \cdot 10^6 \frac{Дж}{кг}$), а значит, при сжигании одинаковой массы топлива он выделит наибольшее количество теплоты.