Уроки 22–23 · 2 урока · П. Хабибуллаев, А. Бойдедаев, А. Бахромов, К. Суяров, Ж. Усаров, М. Юлдашева. Физика, 9 класс, переработанное и дополненное 3-е издание. Творческий дом издательства-типографии имени Гафура Гуляма, Ташкент, 2019
22
Удельная теплота сгорания топлива
Учебник: с. 65–66
ЦельЗнать удельную теплоту сгорания q и пользоваться формулой Q = qm; объяснять, почему при горении выделяется теплота.
При горении топлива (дров, угля, природного газа, бензина) выделяется теплота. Причина: энергия нужна для разделения молекул на атомы, а когда атомы соединяются в новые молекулы, энергия выделяется. Когда углерод топлива соединяется с кислородом воздуха, образуя CO₂, выделяется больше энергии, чем было затрачено, поэтому процесс даёт теплоту. Количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании 1 кг топлива, — это удельная теплота сгорания q в Дж/кг. Для топлива массой m, сгорающего полностью, Q = q·m. Значения из учебника: бензин 46 МДж/кг, керосин 42, природный газ 44, каменный уголь 29, спирт 29, сухие дрова 10 МДж/кг. Горение топлива опасно: проводите его только под присмотром взрослых в проветриваемом месте; продукты сгорания (CO₂, CO) влияют на атмосферу.
Примеры
При сгорании 2 кг угля (q = 29 МДж/кг): Q = qm = 29·2 = 58 МДж = 5,8·10⁷ Дж.
Сколько природного газа (q = 44 МДж/кг) даёт столько же теплоты, сколько 11 кг сухих дров (q = 10 МДж/кг)? q₁m₁ = q₂m₂, m₂ = 10·11/44 = 2,5 кг: газа требуется в 4,4 раза меньше, чем дров.
Работа в классе
Игра с таблицей и карточками топлива (бензин, газ, уголь, дрова) и масс; группы вычисляют Q и располагают виды топлива по количеству выделяемой теплоты. Только расчёты; топливо не сжигается.
Упражнения
1
Что такое удельная теплота сгорания и какова её единица?
Количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании 1 кг топлива, Дж/кг.
2
Сколько МДж теплоты выделяется при сгорании 3 кг бензина (q = 46 МДж/кг)?
138
3
Сколько кг керосина (q = 42 МДж/кг) нужно сжечь, чтобы выделилось 210 МДж?
5
4
Что означает «q природного газа = 44 МДж/кг»? Почему при горении выделяется теплота?
При полном сгорании 1 кг газа выделяется 44 МДж; при образовании новых молекул (CO₂, H₂O) выделяется больше энергии, чем было затрачено.