Сколько теплоты выделяется при полном сжигании 0,8м3 сухих березовых дров, если плотность данного сорта древесины равна 0,7г/см3?
Вечный_Мороз
Для решения данной задачи мы можем использовать формулу для расчета выделяющейся теплоты при сжигании древесного топлива:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
Здесь:
- \( Q \) - количество выделяющейся теплоты,
- \( m \) - масса сгораемого материала,
- \( c \) - удельная теплоёмкость материала,
- \( \Delta T \) - изменение температуры.
Переведём плотность данного сорта древесины из граммов в кубический сантиметр в килограммы на кубический метр:
\[ \text{Плотность} = 0.7 \, \text{г/см}^3 = 0.7 \, \text{кг/л} = 0.7 \times 1000 \, \text{кг/м}^3 = 700 \, \text{кг/м}^3 \]
Теперь найдем массу сухих березовых дров:
\[ \text{Объем древесины} = 0.8 \, \text{м}^3 \]
Так как плотность равна массе на единицу объема, то:
\[ \text{Масса древесины} = 700 \, \text{кг/м}^3 \times 0.8 \, \text{м}^3 = 560 \, \text{кг} \]
Теперь нам нужно найти удельную теплоёмкость данного сорта дров. Пусть для березовой древесины она равна \( c = 18 \, \text{МДж/т} \), где МДж - мегаджоули (единица измерения энергии).
\[ \text{Удельная теплоёмкость} = 18 \, \text{МДж/т} = 18 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} \]
Теперь рассчитаем изменение температуры. Пусть потери тепла будут незначительными и для удобства расчета опустим этот фактор.
Теплота сгорания отдается окружающей среде, поэтому можно считать, что температура окружающей среды равна температуре сгорающего материала при начале сгорания, а изменение температуры равно разнице между температурой окружающей среды и температурой, достигнутой при сгорании данного материала.
Допустимая температура окружающей среды - 25°C (298 К). Температура, достигнутая при сгорании березовых дров, зависит от многих факторов, но примем ее равной 1500°C (1773 К).
Теперь можно рассчитать изменение температуры:
\[ \Delta T = \text{Температура после сгорания} - \text{Температура до сгорания} = 1773 \, \text{К} - 298 \, \text{К} = 1475 \, \text{К} \]
Основываясь на полученных данных, можем рассчитать количество выделяющейся теплоты:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T = 560 \, \text{кг} \cdot 18 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} \cdot 1475 \, \text{К} \]
Полученный результат мы можем перевести в мегаджоули, разделив его на \(10^6\):
\[ Q = \frac{560 \, \text{кг} \cdot 18 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} \cdot 1475 \, \text{К}}{10^6} \]
После всех расчетов находим:
\[ Q = 147.84 \times 10^{12} \, \text{Дж} = 147.84 \, \text{ТДж} \]
Таким образом, при полном сжигании 0,8 м³ сухих березовых дров выделяется примерно 147,84 ТДж теплоты.
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
Здесь:
- \( Q \) - количество выделяющейся теплоты,
- \( m \) - масса сгораемого материала,
- \( c \) - удельная теплоёмкость материала,
- \( \Delta T \) - изменение температуры.
Переведём плотность данного сорта древесины из граммов в кубический сантиметр в килограммы на кубический метр:
\[ \text{Плотность} = 0.7 \, \text{г/см}^3 = 0.7 \, \text{кг/л} = 0.7 \times 1000 \, \text{кг/м}^3 = 700 \, \text{кг/м}^3 \]
Теперь найдем массу сухих березовых дров:
\[ \text{Объем древесины} = 0.8 \, \text{м}^3 \]
Так как плотность равна массе на единицу объема, то:
\[ \text{Масса древесины} = 700 \, \text{кг/м}^3 \times 0.8 \, \text{м}^3 = 560 \, \text{кг} \]
Теперь нам нужно найти удельную теплоёмкость данного сорта дров. Пусть для березовой древесины она равна \( c = 18 \, \text{МДж/т} \), где МДж - мегаджоули (единица измерения энергии).
\[ \text{Удельная теплоёмкость} = 18 \, \text{МДж/т} = 18 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} \]
Теперь рассчитаем изменение температуры. Пусть потери тепла будут незначительными и для удобства расчета опустим этот фактор.
Теплота сгорания отдается окружающей среде, поэтому можно считать, что температура окружающей среды равна температуре сгорающего материала при начале сгорания, а изменение температуры равно разнице между температурой окружающей среды и температурой, достигнутой при сгорании данного материала.
Допустимая температура окружающей среды - 25°C (298 К). Температура, достигнутая при сгорании березовых дров, зависит от многих факторов, но примем ее равной 1500°C (1773 К).
Теперь можно рассчитать изменение температуры:
\[ \Delta T = \text{Температура после сгорания} - \text{Температура до сгорания} = 1773 \, \text{К} - 298 \, \text{К} = 1475 \, \text{К} \]
Основываясь на полученных данных, можем рассчитать количество выделяющейся теплоты:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T = 560 \, \text{кг} \cdot 18 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} \cdot 1475 \, \text{К} \]
Полученный результат мы можем перевести в мегаджоули, разделив его на \(10^6\):
\[ Q = \frac{560 \, \text{кг} \cdot 18 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} \cdot 1475 \, \text{К}}{10^6} \]
После всех расчетов находим:
\[ Q = 147.84 \times 10^{12} \, \text{Дж} = 147.84 \, \text{ТДж} \]
Таким образом, при полном сжигании 0,8 м³ сухих березовых дров выделяется примерно 147,84 ТДж теплоты.
Знаешь ответ?