Какова удельная теплота сгорания горючего, если для нагрева 1,8 кг воды от 18 градусов Цельсия до кипения на горелке с коэффициентом полезного действия 25% потребовалось 92 грамма горючего?

Физика 9 класс Теплота сгорания и теплообмен удельная теплота сгорания горючее нагрев воды коэффициент полезного действия физика 9 класс Новый

Для решения задачи нам нужно найти удельную теплоту сгорания горючего. Начнем с того, что нам известны некоторые параметры, которые помогут нам в расчетах.

Дано:

• масса воды (m) = 1,8 кг
• начальная температура воды (T1) = 18 °C
• конечная температура воды (T2) = 100 °C (температура кипения)
• масса горючего (m_горючего) = 92 г = 0,092 кг
• коэффициент полезного действия (КПД) = 25% = 0,25

Первым шагом найдем, сколько тепла (Q) необходимо для нагрева воды. Для этого используем формулу:

Q = m * c * ΔT

где:

• m - масса воды (1,8 кг)
• c - удельная теплоемкость воды (приблизительно 4200 Дж/кг·°C)
• ΔT - изменение температуры (T2 - T1 = 100 °C - 18 °C = 82 °C)

Теперь подставим значения в формулу:

Q = 1,8 кг * 4200 Дж/кг·°C * 82 °C

Теперь вычислим:

Q = 1,8 * 4200 * 82 = 1,8 * 344400 = 619920 Дж

Теперь у нас есть количество тепла, необходимое для нагрева воды. Следующий шаг - учесть КПД горелки. Поскольку КПД равен 25%, это значит, что только 25% энергии от сгорания горючего используется для нагрева воды. Поэтому, чтобы найти общее количество тепла, выделяемого при сгорании горючего, делим полученное значение на КПД:

Q_сгор = Q / КПД

Подставим значения:

Q_сгор = 619920 Дж / 0,25 = 2479680 Дж

Теперь мы знаем, сколько тепла выделяет 92 грамма горючего. Чтобы найти удельную теплоту сгорания (q), нужно разделить общее количество тепла на массу горючего:

q = Q_сгор / m_горючего

Подставим значения:

q = 2479680 Дж / 0,092 кг

Вычислим:

q = 269,000 Дж/кг

Таким образом, удельная теплота сгорания горючего составляет примерно 2690000 Дж/кг или 2,69 МДж/кг.