1.Определить удельную теплоту сгорания древесного угля, если при полном сгорании 20 кг выделилось 6,8⋅10^8 Дж теплоты.
2.Сколько антрацита необходимо сжечь, чтобы нагреть 50 кг свинца, взятого при температуре 200°С до 230 °С?
3. Сколько килограммов антрацита надо сжечь, чтобы получить столько же энергии, сколько ее выделяется при сгорании керосина массой 5 кг ?
Удельная теплота сгорания = выделившаяся теплота / масса угля
У нас дано, что при полном сгорании выделилось 6,8 ⋅ 10^8 Дж теплоты и что масса угля равна 20 кг.
Удельная теплота сгорания древесного угля = 6,8 ⋅ 10^8 Дж / 20 кг = 3,4 ⋅ 10^7 Дж/кг
Ответ: Удельная теплота сгорания древесного угля равна 3,4 ⋅ 10^7 Дж/кг.
2. Чтобы нагреть свинец, нужно рассмотреть изменение его тепловой энергии. Формула для вычисления этой энергии выглядит следующим образом:
Тепловая энергия = масса * удельная теплота * изменение температуры
У нас дано, что масса свинца составляет 50 кг, температура начальная равна 200°C, температура конечная - 230°C. Учитываем, что плотность свинца составляет 11,3 г/см³.
Переведем массу свинца в граммы:
50 кг * 1000 г/кг = 50000 г
Изменим температуру в градусах Цельсия в Кельвины:
Переведем начальную температуру:
200°C + 273,15 = 473,15 K
Переведем конечную температуру:
230°C + 273,15 = 503,15 K
Теперь можем вычислить тепловую энергию:
Тепловая энергия = 50000 г * (0,13 ⋅ 10^7 Дж/кг) * (503,15 K - 473,15 K)
= 50000 г * (1,3 ⋅ 10^5 Дж/г) * 30 K
Сократим единицы измерения:
Тепловая энергия = 1,5 ⋅ 10^11 Дж
Ответ: Чтобы нагреть 50 кг свинца с начальной температурой 200°C до конечной температуры 230°C, необходимо использовать 1,5 ⋅ 10^11 Дж теплоты.
3. Для решения этой задачи снова используем формулу для вычисления тепловой энергии:
Тепловая энергия = масса * удельная теплота * изменение температуры
У нас дано, что масса керосина составляет 5 кг, а теплота, выделяемая при его сгорании, равна удельной теплоте сгорания угля (3,4 ⋅ 10^7 Дж/кг). Температура начальная и конечная не указаны, поэтому можно считать, что изменение температуры равно нулю.
Тепловая энергия = 5 кг * (3,4 ⋅ 10^7 Дж/кг) * 0 K
= 0 Дж
Ответ: Чтобы получить столько же энергии, сколько выделяется при сгорании 5 кг керосина, необходимо сжечь 0 кг антрацита.