Какова удельная теплота сгорания в получившейся смеси древесного угля и топливных гранул, если хозяин добавил гранулы

Для решения данной задачи нам необходимо использовать понятие удельной теплоты сгорания и воспользоваться основными принципами термохимии.

Удельная теплота сгорания (Q) - количество теплоты, выделяющейся при сгорании единицы массы вещества. Единицей измерения удельной теплоты сгорания является джоуль на грамм или мегаджоуль на килограмм.

Дано, что при сжигании древесного угля выделяется определенное количество теплоты (Q_уголь), а при сжигании смеси угля и гранул выделяется удвоенное количество теплоты (2 * Q_уголь).

Пусть mass_уголь - масса древесного угля, а mass_гранул - масса топливных гранул.

Тогда, по условию задачи, условие можно записать следующим образом:

Q_смесь = 2 * Q_уголь

Удельная теплота сгорания смеси (Q_смесь) будет равна сумме удельных теплот сгорания каждого компонента смеси, умноженных на их соответствующую массовую долю:

Q_смесь = q_уголь * mass_уголь + q_гранул * mass_гранул

Так как нам неизвестны значения удельных теплот сгорания (q_уголь, q_гранул), но нам известно их отношение (2 * Q_уголь), мы можем выразить одно из них через другое:

q_гранул = 2 * q_уголь

Теперь можно подставить это выражение в уравнение для Q_смесь:

Q_смесь = q_уголь * mass_уголь + (2 * q_уголь) * mass_гранул

Нам осталось выразить Q_смесь в мегаджоулях на килограмм (МДж/кг). Для этого результат следует разделить на 1000:

Q_смесь = (q_уголь * mass_уголь + (2 * q_уголь) * mass_гранул) / 1000

Теперь мы можем подставить известные значения и решить уравнение, округлив результат до целого значения:

Например, если q_уголь = 30 МДж/кг, mass_уголь = 10 кг и mass_гранул = 5 кг:

Q_смесь = (30 * 10 + (2 * 30) * 5) / 1000 = 900 / 1000 = 0.9 МДж/кг

Таким образом, удельная теплота сгорания в получившейся смеси древесного угля и топливных гранул равна 0.9 МДж/кг (округлено до целого значения).