Горение топлива

Решение:

1. Для нахождения количества теплоты, выделившегося при полном сгорании керосина, используем формулу: \( Q = q \cdot m \), где \( q \) — удельная теплота сгорания керосина (берём из таблицы, примерно 44 МДж/кг), \( m \) — масса керосина (2 кг).
2. \( Q = 44 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг} \cdot 2 \text{ кг} = 88 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 88 \text{ МДж} \)
3. Для нахождения массы каменного угля, используем ту же формулу: \( m = \frac{Q}{q} \), где \( q \) — удельная теплота сгорания угля (берём из таблицы, примерно 30 МДж/кг).
4. \( m = \frac{60 \cdot 10^6 \text{ Дж}}{30 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}} = 2 \text{ кг} \)
5. Для нагревания 100 кг стали от 100 до 200 °С потребуется количество теплоты: \( Q_{\text{стали}} = c_{\text{стали}} \cdot m_{\text{стали}} \cdot \Delta T \). Удельная теплоёмкость стали \( c_{\text{стали}} \approx 500 \text{ Дж/(кг} · °\text{С)} \). \( Q_{\text{стали}} = 500 \text{ Дж/(кг} · °\text{С)} \cdot 100 \text{ кг} \cdot (200 \text{ } \circ\text{С} - 100 \text{ } \circ\text{С}) = 500 \cdot 100 \cdot 100 = 5000000 \text{ Дж} = 5 \text{ МДж} \)
6. Теперь находим массу угля: \( m_{\text{угля}} = \frac{Q_{\text{стали}}}{q_{\text{угля}}} = \frac{5 \cdot 10^6 \text{ Дж}}{30 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}} \approx 0,17 \text{ кг} \).
7. Для нахождения общего количества теплоты от сгорания бензина и керосина, найдём количество теплоты от каждого: \( q_{\text{бензина}} \approx 46 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг} \), \( q_{\text{керосина}} \approx 44 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг} \).
8. \( Q_{\text{бензина}} = 46 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг} \cdot 2 \text{ кг} = 92 \cdot 10^6 \text{ Дж} \)
9. \( Q_{\text{керосина}} = 44 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг} \cdot 3 \text{ кг} = 132 \cdot 10^6 \text{ Дж} \)
10. \( Q_{\text{общее}} = Q_{\text{бензина}} + Q_{\text{керосина}} = 92 \cdot 10^6 \text{ Дж} + 132 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 224 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 224 \text{ МДж} \)

Ответ: 1. 88 МДж; 2. 2 кг; 3. ≈0,17 кг; 3. 224 МДж.