Решебник по физике 8 класс Перышкин ФГОС §13

Авторы:
Год:2023
Тип:учебник и лабораторные работы
Нужно другое издание?
§13
Вопросы после параграфа
  1. Удельная теплота сгорания топлива – это физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 1 кг топлива.

  2. Единица удельной теплоты сгорания – джоуль на килограмм (\(\frac{Дж}{кг}\)).

  3. Формула, по которой можно вычислить количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива: Q = qm.

§13
Упражнение 10
  1. Удельная теплота сгорания природного газа q = 4,4 × 107 \(\frac{Дж}{кг}\) – это означает, что при полном сгорании природного газа массой 1 кг выделяется 4,4 × 107 Дж энергии.

  2. Удельная теплота сгорания каменного угля q = 2,7 × 107 \(\frac{Дж}{кг}\)

    Удельная теплота сгорания нефти q = 4,4 × 107 \(\frac{Дж}{кг}\)

Так как удельная теплота сгорания нефти больше удельной теплоты сгорания каменного угля, то и большее количество теплоты выделится при сгорании нефти.

Дано:

m = 5 кг

q = 1,4 × 107 \(\frac{Дж}{кг}\)

Решение:

Q = qm

Q = 1,4 × 107 × 5 = 7 × 107 (Дж)

Ответ: Q = 7 × 107 Дж.

Q – ?

Дано:

m = 6 кг

Q = 2,76 × 108 Дж

Решение:

Q = qm

q = \(\frac{Q}{m}\)

q = \(\frac{2,76\ \times \ 10^{8}}{6}\) = 4,6 × 107 ( \(\frac{Дж}{кг}\))

Это либо бензин, либо керосин.

Ответ: q = 4,6 × 107 \(\frac{Дж}{кг}\) – это либо бензин, либо керосин.

q – ?
  1. Удельная теплота сгорания водорода больше, чем газа бутана, однако при сгорании баллона бутана выделилось большее количество теплоты, чем при сгорании такого же объема водорода. Это объясняется тем, что масса бутана, из-за плотности, больше массы водорода.

Дано:

τ = 15 мин

V = 3 л

св = 4200 \(\frac{Дж}{кг\ \cdot \ {^\circ}С}\)

t2 = 100°C

t1 = 20°C

ρв = 103 кг/м3

qг = 4,4 × 107 \(\frac{Дж}{кг}\)

СИ

900 с

3 × 10-3 м3

Решение:

Qотд = Qпол

Q = qm

Qотд = qгm = qг × Δm ×τ

Q = cmΔt

m = ρV

Qпол = свmв(t2 – t1) = свρвV(t2 – t1)

qг × Δm ×τ= свρвV(t2 – t1)

Δm = \(\frac{c_{в} \times \rho_{в} \times \ V\ \times \ \left( t_{2} - t_{1} \right)}{q_{г} \times \ \tau}\)

Δm = \(\frac{4200 \times 10^{3} \times \ 3 \times 10^{- 3}\ \times \ (100 - 20)}{4,4 \times 10^{7} \times \ 900}\) = 25 ×10-6 (кг) = 25 (мг)

Ответ: Δm = 25 мг.

Δm – ?

Дано:

m1 = 155 г

m2 = 153 г

mал = 50 г

mв = 200 г

сал = 920 \(\frac{Дж}{кг\ \cdot \ {^\circ}С}\)

св = 4200 \(\frac{Дж}{кг\ \cdot \ {^\circ}С}\)

Δt = 60°C

СИ

0,155 кг

0,153 кг

0,05 кг

0,2 кг

Решение:

Qс = Qв + Qал

Qв = свmвΔt

Qв = 4200 × 0,2 × 60 = 50400 (Дж)

Qал = салmалΔt

Qал = 920 × 0,05 × 60 = 2760 (Дж)

Qс = 50400 + 2760 = 53160 (Дж)

Qс = qсmc ; qс = \(\frac{Q_{с}}{m_{с}}\)

mс = m1 – m2 = 0,155 – 0,153 = 0,002 (кг)

qс = \(\frac{53160}{0,002}\) = 26580000 (\(\frac{Дж}{кг}\)) = 2,7 × 107 (\(\frac{Дж}{кг}\))

Ответ: qс = 2,7 × 107 \(\frac{Дж}{кг}\) .

qс – ?
  1. Пусть q2 = q, тогда q1 = 3q. Так как удельная теплота сгорания первого тела в три раза больше удельной теплоты сгорания второго тела, то при сгорании первого тела выделится количество теплоты, большее в 3 раза (Q = qm).

    Пример таких видов топлива: топливо 1 – антрацит (q = 3 \(\frac{Дж}{кг}\)); топливо 2 – дрова сухие (q = 1 \(\frac{Дж}{кг}\)).

    C:\Users\Пользователь\Desktop\8a92521d-516b-49da-a7ae-87f4386d014a.jpg

§13
Задание 8
  1. 1) Определите, сколько теплоты выделится при полном сгорании 1 килограмма природного газа.

    2) Определите, какое количество энергии выделится при сжигании 5 литров нефти.

    3) Выберите вид топлива с наибольшей удельной теплотой сгорания и объясните, почему этот вид топлива эффективнее других в процессе преобразования химической энергии в тепловую.

  2. Qотд = Qпол

В чайнике примерно 2,5 кг воды. Начальная температура воды 20°C. Чтобы довести до кипения (100°C) воду в чайнике, необходимо передать воде количество теплоты, равное Qпол = cвmвΔt = 4200 × 2,5 × (100 – 20) = 840000 Дж.

Удельная теплота сгорания природного газа равна q = 4,4 × 107 \(\frac{Дж}{кг}\) . Qотд = qmг.

Отсюда минимальное количество природного газа, необходимое для того, чтобы довести до кипения воду в чайнике: mг = \(\frac{Q_{отд}}{q}\) = \(\frac{840000}{4,4\ \times \ 10^{7}}\) = 0,02 кг.

На практике газа требуется больше, потому что в решении задачи мы пренебрегаем теплообменом с окружающей средой и с чайником, в котором находится вода. Уменьшить расход газа можно путем уменьшения удельной теплоемкости металла, из которого сделан чайник.

§13Стр. 52
Задание 9

Загрязнение воздушного бассейна объектами теплоэлектроэнергетики связано в основном с выбросами дымовых газов, образующихся при сжигании органического топлива в котлах электростанций. В связи с этим для снижения вредного воздействия энергетики на воздушный бассейн может быть использовано как минимум три пути:

1) уменьшение количества и улучшение качества органического топлива, сжигаемого для производства электроэнергии и теплоты;

2) подавление образования и улавливание вредных компонентов дымовых газов и сокращение благодаря этому выброса электростанциями вредных веществ в атмосферу;

3) уменьшение концентрации вредных веществ в приземном слое атмосферы в результате рассеивания вредных выбросов высокими трубами электростанций, более рационального их размещения, усиления контроля за выбросами и экологическое управление режимами энергетических предприятий с использованием экологически чистых топлив.

Для охраны воздушного бассейна наиболее важными являются мероприятия, сокращающие выбросы с дымовыми газами электростанций твердых частиц (золы), оксидов серы и азота.

По принципам действия золоуловители разнообразны: электрофильтры, мокрые инерционные, сухие инерционные. К особенностям сероулавливающих установок электростанций относится их крупномасштабность. Площадь, занимаемая сероулавливающими установками, соизмерима с площадью основных сооружений электростанции.

Для очистки отходящих газов от диоксида серы существует большое количество абсорбционных методов, однако на практике нашли свое применение лишь некоторые из них. Это связано с тем, что объемы отходящих газов велики, а концентрация в них диоксида серы мала, газы характеризуются высокой температурой и значительным содержанием пыли. Для абсорбции могут быть использованы вода, водные растворы и суспензии солей щелочных и щелочноземельных металлов. Наиболее дешевым и доступным в промышленных условиях растворителем является вода.

Помимо абсорбционных методов устранения SO2 в отходящих газах так же применяют известняковый, магнезитовый, марганцевый и адсорбционный методы.

Поделись с друзьями