Giải bài tập Vật lý 8 Bài 26: Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu
NĂNG SUẤT TOẢ NHIỆT CỦA NHIÊN LIỆU KIẾN THỨC TRỌNG TÂM Năng suất toả nhiệt của nhiên liệu : Đại lượng cho biết nhiệt lượng toả ra khi 1 kg nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn gọi là năng suất toả nhiệt của nhiên liệu. Đơn vị của năng suất toả nhiệt là J/kg. Công thức tính nhiệt lượng toả ra khi nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn là : Q = q.m, với q là năng suất toả nhiệt của nhiên liệu, m là khối lượng của nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn. Lưu ý : Khi nhiên liệu bị đốt cháy, có những phản ứng hoá học xảy ra bên trong nhiên liệu, làm cho nhiên liệu biến đổi chất và toả ra năng lượng. Các nhiên liệu thông thường mà con người đang sử dụng là than đá, dầu lửa và khí đốt. Nãng suất toả nhiệt của các nhiên liệu khác nhau thì khác nhau. HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRONG SGKVÀSBT C2. Cl. Nãng suất toả nhiệt của khí đốt bằng 3,14 lần than bùn. q 44.10u q 405.106 Qj =q.m= 10.106.15 = 150.106 J. Q2 = q.m = 27.106.15 = 405.106 J. Muốn có Q, cần m = — = 405-10 _ ọ 2 kg dầu hoả. q 44.106 26.1. c. 2Ó.2. c. Nhiệt lượng cần để đun nóng nước : Q, = m,.c,.(t2 - tị) = 2.4 200.(100 - 20) = 672 000 J Nhiệt lượng cần để đun nóng ấm : Q2 = m2.c2.(t2 - tj) = 0,5.880.(100 - 20) = 35 200 J Nhiệt lượng do dầu toả ra để đun nóng nước và ấm : Q = Q, + Q2 = 707 200 J. Tổng nhiệt lượng do dầu toả ra : QtD = + Q2) = 2 357 333 J- tp 30 30 1 2 o . Qtp _ 2 357 333 _ n nci, Vì Qln = mq, nên m = —í- = ' = 0,051 kg. tp q 46 000 000 Nhiệt lượng cần cung cấp cho nước : Q = 2.4 190.(100 - 15) = 712 300 J Nhiệt lượng do bếp dầu toả ra : Q = 1222 = 1 780 750 J tp 20 Nhiệt lượng này do dầu cháy trong 10 phút toả ra. Vậy khối lượng dầu cháy trong 10 phút là : ■n, . = 12^2 = 0,0387 kg q 46.106 Lượng dầu cháy trong 1 phút là 0,00 387 kg « 4g. Nhiệt lượng dùng để làm nóng nước (nhiệt lượng có ích): Q = c2.m2.(t2 -1|) = 4 200.4,5.(100 -20) = 1 512 000J Nhiệt lượng toàn phần do dầu hoả toả ra : Qịp = nq.q, = 0,15.44.106 = 6,6.106 J Hiêu suất của bếp dầu là : 1 512 000 6 600 000 = 0,22 = 22%. Nhiệt lượng cần để đun sôi nước (nhiệt lượng có ích): Q = 3.4 200.(100 - 30) = 882 000 J Nhiệt lượng do khí đốt toả ra (nhiệt lượng toàn phần): Q = 2222 = 29400001 tp 30 Lượng khí đốt cần dùng : m Qtp _ 2940000 m = — = = 0,07kg. q 4,4.107 c. A. Nếu năng suất toả nhiệt của củi khô là qcủi khô = 10.106 J/kg, thì 1 tạ (100 kg) củi khô khi cháy hết toả một nhiệt lượng là : Q = q.m = 10.106.100 = 109 J = 106 kJ c. D. Nhiệt lượng để làm chảy quặng là : Q = Hj.Qj = H2.Q2. Suy ra : Hj.qj.mj = H2.q2.m2. Theo đề bài q2 = 0,5qj; m2 = 3mj. Do đó ta có : Hj.qj.mj = H2.0,5qj.3mj => Hj = 1,5H2. a) Nhiệt lượng có ích là : Qci = H.Q = H.q.m = 0.3.44.106.0,03 = 3,96.105 J Nhiệt lượng hao phí là : Qhp = Q - Qci = 44.106.0,03 - 3,96.105 = 9,24.105 J Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi 1 kg nước có nhiệt độ ban đầu 30°C là : Q = Cp.m.At = 4 200.1.70 = 294 000 J -X . Qci 396000 Do đó ta có : —7- = --112 « 1,35. Q 294000 Vậy với lượng dầu trên có thể đun sôi được 13,5 kg nước có nhiệt độ ban đầu 30°C. c. BÀI TẬP BỔ SUNG 26a. a) Tính nhiệt lượng cần cung cấp để nung một thỏi thép có khối lượng 5 kg từ nhiệt độ 20°C lên đến nhiệt độ 200°C. Tính lượng nhiên liệu để cung cấp nhiệt lượng nói trên. Biết rằng năng suất toả nhiệt của nhiên liệu là 4,6.107 J/kg và nhiệt dung riêng của thép là 460 J/kg.độ. 26b. Người ta dùng 6 kg củi khô để đun 85 / nước từ 20°C. Biết hiệu suất của bếp là 20%. Hỏi nước có thể sôi được không ? Cho biết nãng suất toả nhiệt của củi khô là 107 J/kg và nhiệt dung riêng của nước là 4 200 J/kg.độ.