1) Для решения этой задачи воспользуемся формулой:
E = m * Q,
где E - выделившаяся энергия (68 МДж = 68 * 10^6 Дж), m - масса дров, Q - удельная теплота сгорания топлива (3,4 * 10^6 Дж/кг).
Выразим массу дров:
m = E / Q = (68 * 10^6 Дж) / (3,4 * 10^6 Дж/кг) = 20 кг.
Ответ: сгорела масса дров равная 20 кг.
2) В жилых домах часто используют двойные рамы для улучшения теплоизоляции. Двойные рамы состоят из двух параллельных рамок, между которыми находится воздушный интервал. Это создает дополнительный слой теплоизоляции и снижает теплопроводность через оконные проемы. Воздушный интервал служит барьером для передачи тепла снаружи на внутреннюю сторону, что помогает сохранить тепло внутри дома и снизить энергопотребление на отопление.
3) Чтобы найти количество теплоты, необходимое для нагревания железной детали, воспользуемся формулой:
Q = m * c * ΔT,
где Q - количество теплоты, m - масса железной детали, c - удельная теплоемкость железа, ΔT - изменение температуры.
Для начала, найдем массу железной детали:
m = V * ρ,
где V - объем железной детали (150 см³ = 150 * 10^(-6) м³), ρ - плотность железа (7800 кг/м³).
Подставим значения:
m = (150 * 10^(-6) м³) * (7800 кг/м³) = 1,17 кг.
Теперь мы можем вычислить количество теплоты:
Q = (1,17 кг) * (460 Дж/(кг · ºC)) * (20ºC) = 10 788 Дж.
Ответ: для нагревания железной детали объемом 150 см³ на 20ºC необходимо 10 788 Дж теплоты.
4) Для расчета количества теплоты, полученной водой в аквариуме, учтем два этапа: нагрев до 100ºC и испарение.
a) Нагрев:
V = l * w * h = 1 м * 0,4 м * 0,2 м = 0,08 м³,
m = V * ρ = 0,08 м³ * 1000 кг/м³ = 80 кг,
Q1 = m * c * ΔT = (80 кг) * (4200 Дж/(кг·ºC)) * (100ºC - 25ºC) = 252 000 Дж.
b) Испарение:
Q2 = m * Lv = (2 кг) * (2,3 * 10^6 Дж/кг) = 4,6 * 10^6 Дж.
Общая выделившаяся теплота:
Q = Q1 + Q2 = 252 000 Дж + 4,6 * 10^6 Дж = 4 852 000 Дж.
Ответ: количество теплоты, полученное водой в аквариуме, составляет 4 852 000 Дж.