Расчёт количества теплоты при сгорании топлива
Соберём формулу для расчёта количества теплоты, выделяющейся при сжигании топлива — она даже проще формулы Q=cmΔt, поскольку зависит только от одной переменной величины.
Формула
ФОРМУЛА
Q = q · m
где Q — выделившееся количество теплоты (Дж), q — удельная теплота сгорания топлива (Дж/кг), m — масса сожжённого топлива (кг).
Формула прямо пропорциональна массе — прямо как и в случае с обычным нагреванием: чем больше топлива сжечь, тем больше энергии получится, при той же удельной теплоте сгорания.
Решение задачи
Условие: сколько теплоты выделится при сгорании 5 кг каменного угля? (qугля = 27 МДж/кг)
Решение:
Q = 27 × 5 = 135 МДж = 135 000 000 Дж
Ответ: выделится 135 МДж теплоты.
Комбинированная задача с тепловым балансом
Условие: сколько бензина (q = 46 МДж/кг) нужно сжечь, чтобы нагреть 10 кг воды (c = 4200 Дж/(кг·°C)) от 20 °C до 100 °C, если считать, что вся теплота уходит на нагрев (без потерь)?
Qнагрева = c·m·Δt = 4200 × 10 × 80 = 3 360 000 Дж
Qсгорания = Qнагрева (по закону сохранения энергии)
q·m = 3 360 000 → m = 3 360 000 ÷ 46 000 000 ≈ 0,073 кг
Ответ: потребуется примерно 73 грамма бензина.
Краткий итог
ГЛАВНОЕ
Формула Q = q·m связывает выделившуюся теплоту с массой сожжённого топлива. Такие задачи часто комбинируются с формулой Q=c·m·Δt через закон сохранения энергии: теплота от сгорания топлива идёт на нагревание другого тела.
Вопросы и ответы
Оцените урок:
