Номер 6, страница 31 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

6. Используя графики зависимости удельной теплоты сгорания топлива I и II от их массы (рис. 50), определите суммарное количество теплоты, выделившееся при сгорании топлива I массой $m_1 = 2,00$ кг и топлива II массой $m_2 = 3,00$ кг. Определите виды топлива.

$q, 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$

4,60

4,00

0 1,00 3,00 5,00 $m, \text{кг}$

Рис. 50

Дано:

Масса топлива I: $m_1 = 2,00 \text{ кг}$
Масса топлива II: $m_2 = 3,00 \text{ кг}$
Из графика (рис. 50):
Удельная теплота сгорания топлива I (линия I): $q_1 = 4,00 \cdot 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$
Удельная теплота сгорания топлива II (линия II): $q_2 = 4,60 \cdot 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$

Найти:

$Q_{общ}$ — суммарное количество теплоты
Виды топлива I и II

Решение:

1. Определение суммарного количества теплоты

На графике показана зависимость удельной теплоты сгорания $q$ от массы $m$. Графики представляют собой горизонтальные линии, что означает, что удельная теплота сгорания не зависит от массы топлива. Это физическая константа, характеризующая вещество.

Количество теплоты $Q$, выделяющееся при полном сгорании топлива массой $m$, рассчитывается по формуле:
$Q = q \cdot m$

Вычислим количество теплоты, выделившееся при сгорании каждого вида топлива:
Для топлива I: $Q_1 = q_1 \cdot m_1 = 4,00 \cdot 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 2,00 \text{ кг} = 8,00 \cdot 10^7 \text{ Дж}$.
Для топлива II: $Q_2 = q_2 \cdot m_2 = 4,60 \cdot 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 3,00 \text{ кг} = 13,8 \cdot 10^7 \text{ Дж}$.

Суммарное количество теплоты $Q_{общ}$ равно сумме теплоты, выделившейся при сгорании обоих видов топлива:
$Q_{общ} = Q_1 + Q_2 = 8,00 \cdot 10^7 \text{ Дж} + 13,8 \cdot 10^7 \text{ Дж} = 21,8 \cdot 10^7 \text{ Дж}$.

Представим ответ в стандартном виде: $Q_{общ} = 2,18 \cdot 10^8 \text{ Дж}$. Это значение также можно выразить в мегаджоулях: $Q_{общ} = 218 \text{ МДж}$.

Ответ: суммарное количество теплоты, выделившееся при сгорании, равно $2,18 \cdot 10^8 \text{ Дж}$.

2. Определение видов топлива

Чтобы определить вид каждого топлива, необходимо сравнить его удельную теплоту сгорания, полученную из графика, с табличными значениями для различных веществ.

Удельная теплота сгорания топлива I составляет $q_1 = 4,00 \cdot 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$. Такое значение удельной теплоты сгорания имеет, например, мазут ($q_{мазута} \approx 4,0 \cdot 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$).

Удельная теплота сгорания топлива II составляет $q_2 = 4,60 \cdot 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$. Такое значение характерно для бензина ($q_{бензина} \approx 4,6 \cdot 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$) и керосина ($q_{керосина} \approx 4,6 \cdot 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$).

Ответ: топливо I – мазут; топливо II – бензин или керосин.