Задачи на сгорание топлива с решениями
Формулы, используемые на уроках «Задачи на сгорание топлива».
1 кДж = 103 Дж; 1 МДж = 106 Дж; 1т= 1000 кг; 1г = 0,001 кг
Название величины |
Обозначение |
Единица измерения |
Формула |
Масса |
m |
кг |
m = Q / q |
Удельная теплота сгорания |
q |
Дж/кг |
q = Q / m |
Количество теплоты |
Q |
Дж |
Q = q•m |
Смотрите также похожие темы:
- ЗАДАЧИ на количество теплоты с решениями
- ЗАДАЧИ на плавление и отвердевание с решениями
- ЗАДАЧИ на парообразование и конденсацию с решениями
- ЗАДАЧИ на КПД тепловых двигателей с решениями
- Тепловые машины. Удельная теплота сгорания топлива (конспект)
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
Задача № 1.
Сколько энергии выделится при сгорании 30 кг каменного угля?
ОТВЕТ: 810 МДж.
Задача № 2.
Определите массу сгоревшего древесного угля, если при его сгорании выделилось 5,1 • 108 Дж энергии.
ОТВЕТ: 15 кг.
Задача № 3.
Какова удельная теплота сгорания торфа, если при сгорании 15 кг торфа выделяется 2,1 • 108 Дж энергии?
ОТВЕТ: 1,4 • 108 Дж/кг.
Задача № 4.
Сколько теплоты выделится при полном сгорании сухих березовых дров объемом 5 м3?
ОТВЕТ: 45500 МДж или 4,55 • 1010 Дж.
Примечание. Ответ во много зависит от значений плотности березовых дров и удельной теплоты их сгорания (УТС). В данном решении принято, что плотность = 700 кг/м3, а УТС = 13 МДж/кг. Но в других источниках встречается другие значение, например, плотность может быть = 650 кг/м3, а УТС = 15 МДж/кг, тогда и ответ будет другим (48 750 МДж).
Задача № 5.
Какое количество теплоты выделится при полном сгорании пороха массой 25 г; торфа массой 0,5 т; каменного угля массой 1,5 т?
ОТВЕТ: 95 кДж; 7 • 109 Дж; 4,5 • 1010 Дж.
Задача № 6.
Сколько теплоты выделится при полном сгорании керосина объемом 0,25м3; спирта объемом 0,00005 м3; бензина объемом 25 л; нефти объемом 250 л?
ОТВЕТ: 9,2 • 109 ; 1,08 МДж; 816 МДж; 8,8 • 109 Дж.
Задача № 7.
Смешали бензин объемом 1,5 л и спирт объемом 0,5 л. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании этого топлива?
ОТВЕТ: 59,79 МДж.
Задача № 8.
В топке котла парового двигателя сожгли торф массой 20 т. Какой массой каменного угля можно было бы заменить сгоревший торф? (Удельную теплоту сгорания торфа принять равной 1,5 • 107 Дж/кг.)
ОТВЕТ: 10 т.
Задача № 9.
Сколько спирта надо сжечь, чтобы изменить температуру воды массой 2 кг от 14 до 50 °С, если вся теплота, выделенная при горении спирта, пойдет на нагревание воды?
ОТВЕТ: 11,2 г.
Задача № 10.
На сколько изменится температура воды, масса которой 22 кг, если ей передать всю энергию, выделившуюся при сгорании керосина, масса которого равна 10 г?
ОТВЕТ: 5 °С.
Задача № 11. ЕГЭ
На спиртовке нагрели воду массой m = 400 г. Температура её повысилась от t1 = 16 °С до t2 = 71 °С. При этом сожгли mс = 10 г спирта. Найти коэффициент полезного действия (КПД) установки. Удельная теплота сгорания спирта q = 2,7 • 107 Дж/кг.
ОТВЕТ: КПД = 34,2%.
Краткая теория для решения
Задачи на сгорание топлива.
Решение задач, которые были в комментариях
✅ К-01. Сколько меди, взятой при температуре 1050 градусов, можно расплавить за счет энергии, выделившейся при сгорании 30 тонн древесного угля ?
ОТВЕТ: 4560 т.
Примечание. Ответ и решение даны с учетом того, что температура плавления меди = 1085 °С.
✅ К-02. Какой массы кусок серебра можно нагреть на 20 градусов ,сообщив ему 230 кДж тепла, с = 230 Дж/(кг•с).
ОТВЕТ: 50 кг.
✅ К-03. Найдите объем бензина, который нужно сжечь, чтобы нагреть воду массой 100 кг на 10 градусов Цельсия. Потерей тепла пренебречь.
ОТВЕТ: ≈ 0,127 л.
✅ К-04. Энергия, выделившая при сгорании бензина массой 0,3 кг, тратится на нагревание воды от 20 °С до 60 °С. Какую массу воды нагрели? (удельная теплота сгорания бензина 46 МДж/кг, удельная теплоемкость воды 4,2 кДж/кг с).
ОТВЕТ: ≈ 82,14 кг.
✅ К-05. В горелке сжигается дерево массой m1. КПД горелки n. Полезная теплота Q передается куску меди, массой m2. В результате чего его температура повышается от T1 до T2. Нагретую медь кладут на большую льдину при T = 273 К. Масса образовавшейся воды m3.
Дано: n = 14%, T1 = 280 К, T2 = 600 К, m3 = 1,88 кг.
Найти: m1, Q, m2.
ОТВЕТ: m1 ≈ 0,3 кг; Q ≈ 614.5 кДж; m2 ≈ 5 кг.
Это конспект по физике «Задачи на сгорание топлива». Выберите дальнейшие действия:
- Перейти к теме: ЗАДАЧИ на плавление и отвердевание
- Посмотреть конспект Тепловые машины. Удельная теплота сгорания топлива
- Вернуться к списку конспектов по Физике.
- Проверить свои знания по Физике.
13 Комментарии
Комната имеет размеры4*5*2,5 м3. Какое количество природного газа необходимо сжечь, чтобы увеличить температуру воздуха в ней от 7 до 22°С? (Плотность воздуха
1 ,3 кг/м3, а его удельная теплоемкость 1000 Дж/(кг·°С).)
Определите количество тепла, выделяемого при сжигании 3 литров спирта.
В двигателе при сгорании m=3 кг топлива удеденная теплота сгорания g=50 мдж/кг было совершенная работа 750 кдж
найти КПД
Помогите пожалуйста, срочно надоо
Подробные решения таких задач тут: https://uchitel.pro/задачи-на-кпд-тепловых-двигателей/
Краткое решение: µ = А/Q * 100% = А/(qm) * 100% = 750 000 / (50 000 000 * 3) * 100% = 0,5 %.
Горючая смесь состоит из спирта и бензина и имеет удельную теплоту сгорания 3,6*10 7 Дж/кг. Определите процентный состав смеси (по массе) , если удельная теплота сгорания спирта 2,7*10 7 Дж/кг и бензина 4,6*10 7 Дж\кг
найдите сколько свинца можно расплавить взятого при темперотуре -2 градуса при сгарание торфа масой 419 грам
При сгорании 0,419 кг торфа Q = λm, где λ удельная теплота сжигания торфа (14 МДж/кг) => Q = 5.9*10^6 Дж.
Тепло идет на нагрев свинца массой m температура плавления 327 градусов Цельсия, удельная теплоемкость свинца с=140 дж/кг и на плавление свинца Q2 = 25000 дж/кг*m
Q = Q1 + Q2 => 5.9*10^6 = 140*(327-(-2))m + 25000m.
m = 5.9*10^6 / (46060 + 25000) = 5.9*10^6 / 71060 = 83 (кг)
дано: решение:
дельта t=20градусов. m=Q/дельта t c
Q=230кДж. m=230кДж/230Дж/кг=
с=230Дж/кг граду. =1кг
Для подъема грузиков массой 3 кг на высоту 1,5 м в
лабораторной установке используется двигатель, работающий на
керосине. КПД двигателя равен 10 %. Определите, сколько грузиков
можно поднять такой установкой при сгорании в ней 0,2 г топлива.
Удельная теплота сгорания бензина составляет 32 МДж/кг, а дизельного топлива — 38 МДж/кг. Сколько килограммов бензина нужно сжечь, чтобы получить такое же количество энергии, как при сжигании 100 кг дизельного топлива?
Похожее задание в Задаче № 8.
В вашем случае m1 = (m2 * q2) / q1 = (100 * 38*10^6) / 32*10^6 = 119 (кг)
1 — бензин, 2 — дизельное топливо.
В горелке сжигается дерево массой m1. КПД горелки n. Полезная теплота Q передается куску меди, массой m2. В результате чего его температура T повышается от T1 до T2. Нагретую медь кладут на большую льдину при T=273 К. Масса образовавшейся воды m3. Дано: n = 14%, T1 = 280, T2 = 600, m3 = 1.88. Нужно найти: m1, Q, m2,
Масса дерева m1 ≈ 0.3 кг
Полезная теплота Q ≈ 614.5 кДж
Масса меди m2 ≈ 5 кг
Подробное решение сегодня опубликуем в нашей статье (до комментариев)