Сколько теплоты выделится при полном сгорании сухих березовых дров объемом 5 м³?

**Допущение:** Используем табличные значения удельной теплоты сгорания и плотности веществ. ### Задание 826 Для решения этой задачи нужно знать плотность сухих березовых дров и их удельную теплоту сгорания. 1. **Найдём массу дров:** * Плотность сухих берёзовых дров $\rho \approx 600 \text{ кг/м}^3$. * Объём $V = 5 \text{ м}^3$. * Масса $m = \rho \cdot V = 600 \text{ кг/м}^3 \cdot 5 \text{ м}^3 = 3000 \text{ кг}$. 2. **Найдём количество выделившейся теплоты:** * Удельная теплота сгорания сухих берёзовых дров $q \approx 15 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}$. * Количество теплоты $Q = q \cdot m = 15 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг} \cdot 3000 \text{ кг} = 45000 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 4,5 \cdot 10^{10} \text{ Дж}$. **Ответ:** При полном сгорании 5 м³ сухих берёзовых дров выделится $4,5 \cdot 10^{10}$ Дж теплоты. ### Задание 830 Чтобы найти общее количество теплоты, нужно посчитать теплоту от сгорания бензина и теплоту от сгорания керосина, а потом их сложить. 1. **Найдём количество теплоты от сгорания бензина:** * Масса бензина $m_{\text{бензин}} = 2 \text{ кг}$. * Удельная теплота сгорания бензина $q_{\text{бензин}} \approx 46 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}$. * $Q_{\text{бензин}} = q_{\text{бензин}} \cdot m_{\text{бензин}} = 46 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг} \cdot 2 \text{ кг} = 92 \cdot 10^6 \text{ Дж}$. 2. **Найдём количество теплоты от сгорания керосина:** * Масса керосина $m_{\text{керосин}} = 3 \text{ кг}$. * Удельная теплота сгорания керосина $q_{\text{керосин}} \approx 43 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}$. * $Q_{\text{керосин}} = q_{\text{керосин}} \cdot m_{\text{керосин}} = 43 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг} \cdot 3 \text{ кг} = 129 \cdot 10^6 \text{ Дж}$. 3. **Найдём общее количество теплоты:** * $Q_{\text{общее}} = Q_{\text{бензин}} + Q_{\text{керосин}} = 92 \cdot 10^6 \text{ Дж} + 129 \cdot 10^6 \text{ Дж} = (92 + 129) \cdot 10^6 \text{ Дж} = 221 \cdot 10^6 \text{ Дж}$. **Ответ:** При полном сгорании полученного топлива выделится $221 \cdot 10^6$ Дж теплоты. ### Задание 837 Для того чтобы заменить сгоревший торф каменным углем, количество выделившейся теплоты должно быть одинаковым. 1. **Найдём количество теплоты, выделившейся при сгорании торфа:** * Масса торфа $m_{\text{торф}} = 20 \text{ т} = 20000 \text{ кг}$. * Удельная теплота сгорания торфа $q_{\text{торф}} \approx 14 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}$. * $Q_{\text{торф}} = q_{\text{торф}} \cdot m_{\text{торф}} = 14 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг} \cdot 20000 \text{ кг} = 280000 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 2,8 \cdot 10^{11} \text{ Дж}$. 2. **Найдём массу каменного угля, которая выделит такое же количество теплоты:** * Удельная теплота сгорания каменного угля $q_{\text{уголь}} \approx 27 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}$. * Масса каменного угля $m_{\text{уголь}} = \frac{Q_{\text{торф}}}{q_{\text{уголь}}} = \frac{2,8 \cdot 10^{11} \text{ Дж}}{27 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}} \approx 10370 \text{ кг} \approx 10,37 \text{ т}$. **Ответ:** Сгоревший торф можно было заменить примерно 10,37 тоннами каменного угля. ### Задание 840 Вся теплота, выделившаяся при сгорании спирта, пошла на нагрев воды. Это значит, что $Q_{\text{сгорание спирта}} = Q_{\text{нагрев воды}}$. 1. **Найдём количество теплоты, необходимое для нагрева воды:** * Масса воды $m_{\text{воды}} = 2 \text{ кг}$. * Начальная температура $T_1 = 14^{\circ}\text{C}$. * Конечная температура $T_2 = 50^{\circ}\text{C}$. * Изменение температуры $\Delta T = T_2 - T_1 = 50^{\circ}\text{C} - 14^{\circ}\text{C} = 36^{\circ}\text{C}$. * Удельная теплоёмкость воды $c_{\text{воды}} = 4200 \text{ Дж/(кг} \cdot {^{\circ}\text{C})}$. * $Q_{\text{нагрев воды}} = c_{\text{воды}} \cdot m_{\text{воды}} \cdot \Delta T = 4200 \text{ Дж/(кг} \cdot {^{\circ}\text{C})} \cdot 2 \text{ кг} \cdot 36^{\circ}\text{C} = 302400 \text{ Дж}$. 2. **Найдём массу спирта, необходимую для выделения такой теплоты:** * Удельная теплота сгорания спирта $q_{\text{спирт}} \approx 27 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}$. * Масса спирта $m_{\text{спирт}} = \frac{Q_{\text{нагрев воды}}}{q_{\text{спирт}}} = \frac{302400 \text{ Дж}}{27 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}} \approx 0,0112 \text{ кг}$. **Ответ:** Нужно сжечь примерно 0,0112 кг спирта.