Giải Lí 8: Bài 26. Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu
Bài 26. NĂNG SUẤT TỎA NHIỆT CỦA NHIÊN LIỆU A. KIẾN THỨC CẦN NAM vững Đại lượng cho biết nhiệt lượng tỏa ra khi lkg nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn gọi là năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu. Đơn vị của năng suất tỏa nhiệt là J/kg Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra khi nhiên liệu bị đốt cháy: Q = q.m trong đó q : năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu (J/kg) m : khôi lượng nhiên liệu (kg) Q : nhiệt lượng tỏa ra (J) Năng suất tỏa nhiệt của một số nhiên liệu Chất Năng suất tỏa nhiệt (J/kg) Chất Năng suất tỏa nhiệt (J/kg) Củi khô 10.106 Khí đốt 44.10° Than bùn 14.106 Dầu hỏa 44.10° Than đá 27.106 Xăng 46.10° Than gỗ 34.106 Hiđrô 120.10° B. TRẢ LỜI CÂU HỎI I. CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG DO NHIÊN LIỆU ĐốT CHÁY TỎA RA VẬN DỤNG Cl. Tại sãC dùng bếp than lại lợi hơn dùng bếp củi? Trả lời Than có năng suất tỏa nhiệt lớn hơn củi nên khi đôt cháy cùng một khối lượng nhiên liệu như nhau thì than tỏa ra nhiệt lượng lơn hơn so với củi. Việc dùng than thay cho củi sẽ tiện lợi hơn, góp phần bảo vệ rừng (vì than khai thác từ mỏ ở Việt Nam rất nhiều). C2. Tính nhiệt lượng tỏa ra khi dot cháy hoàn toàn 15kg than đá. Đế thu được nhiệt lượng trên cần đốt cháy hết bao nhiêu kg dầu hỏa? Trả lời Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 15kg củi là: Qi = Ql.mi = 107.15 = 15.107J. Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 15kg than đá là: Q2 = q2.m2 = 27.106.15 = 4,05.108J. Lượng dầu hỏa cần dùng đế khi đốt cháy thu được nhiệt lượng Qi là: Qi 15.10' 44.106 = 3,41kg 4,05.108 44.106 Lượng dầu hỏa cần dùng để khi đốt cháy thu được nhiệt lượng Q2 là: = 9,2kg. c. GIẢI BÀI TẬP Bl. Trong các mệnh đề có sử dụng cụm từ năng suất tỏa nhiệt sau, mệnh đề nào đúng? Năng suất tỏa nhiệt của động cơ nhiệt. Năng suất tỏa nhiệt của nguồn điện, c. Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu. D. Năng suất tỏa nhiệt của một vật. Trả lời Chọn câu C: Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu. B2. Hãy dựa vào bản đồ tiêu thụ, khai thác và dự trữ dầu (hình 26.1 SGK) đế’ chọn, câu trả lời đúng cho các câu hỏi sau đây. Nếu duy trì mức độ khai thác dầu như trong bản đồ thì khu vực nào trên thế giới có nguy cơ cạn kiệt nguồn dự trữ dầu trong 10 năm tới? A. Trung Đông. - B. Đông Nam Á. c. Bắc Mĩ. D. Châu Âu. Trả lời Chọn câu C: Bắc Mĩ. B3. Người ta dùng bếp dầu hỏa để đun sôi 2 lít nước từ 20°C đựng trong một ấm nhôm có khối lượng 0,5kg. Tính lượng dầu hỏa cần thiết, biết chỉ có 30% nhiệt lượng do dầu tỏa ra làm nóng nước và ấm. Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K, của nhôm là 880J/kg.K, năng suất tỏa nhiệt của dầu hỏa là 46.106J/kg. Trả lòi Nhiệt cần để đun nóng nước là: Qi = mi.Ci(t2 - ti) = 2.4200(100 - 20) = 672000J Nhiệt lượng cần đun nóng ấm là: Q2 = m2.c2(t2 - ti) = 0,5.880(100 - 20) = 35200J Nhiệt lượng do dầu tỏa ra để đun nóng nước và ấm là: Qs = Qi + Q2 = 672000J + 35200J = 707200J Tổng nhiệt lượng do dầu tỏa ra là: Q = Q.-L22 = (Q + Q2).122 = 707200. = 2357333J p 30 30 30 Ổ,„_ 2357333 AAC1,_ Vì QtD = mq, nên m = —— = — = 0,051kg p q 46000000 B4. Dùng bếp dầu hỏa đế đun sôi 2 lít nước từ 15°c thì mất 10 phút. Hỏi mỗi phút phải dùng bao nhiêu dầu hỏa? Biết rằng chỉ có 40% nhiệt lượng do dầu tỏa ra làm nóng nước. Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4190J/kg.K và năng suất tỏa nhiệt của dầu hỏa là 46.106J/kg. Trả lời Nhiệt lượng cần cung cấp cho nước là: Q = 2.4190(100 - 15) = 712300J Nhiệt lượng do bếp dầu tỏa ra là: Qtp = Q.^ = 712300.-^ = 1780750J p 40 40 1780750 = 0,0387kg Nhiệt lượng này do dầu cháy trong 10 phút tỏa ra. Vậy khối lượng dầu cháy trong 10 phút là: q 46000000 Lượng dầu cháy trong 1 phút là 0,00387kg = 4g. B5. Tính hiệu suất của một bếp dầu biết rằng phải tốn 150g dầu mới đun sôi được 4,5 lít nước ở 20°C. Trả lời Nhiệt lượng dùng đế làm nóng là: Q = m2c2(t2 - ti) = 4200.4,5(100 - 20) = 1512000J Nhiệt lượng toàn phần do dầu hỏa tỏa ra là: Qtp = imqi = 0,15.44.106 = 6,6.10eJ = 0,23 = 23% Hiệu suất của bếp dầu là: _ 0 _ 1522000 " ơ;/, " 6600000 B6. Một bếp dùng khí dot tự nhiên có hiệu suất 30%. Hỏi phải dùng bao nhiêu khí đốt đế đun sôi 3 lít nước ở 30°C? Biết rằng năng suất tỏa nhiệt của khí đốt tự nhiên là 44.106J/kg. Trả lời Nhiệt lượng dùng để đun sôi nước là: Q = 3.4200(100 - 30) = 882000J Nhiệt lượng toàn phần do khí đốt tỏa ra là: Qtp = Q.122 = 882000.-^ = 2940000J 30 30 Lượng khí đốt cần dùng là: 2940000 m = = 0,07kg