Сколько теплоты выделяется при полном сгорании 0,8 м3 сухих березовых дров? Предполагаемая плотность этого вида
Сколько теплоты выделяется при полном сгорании 0,8 м3 сухих березовых дров? Предполагаемая плотность этого вида древесины составляет 0,7 г/см3.
25.11.2023 08:55
Описание: При сгорании древесных дров происходит окисление углерода и водорода, которые являются основными компонентами древесины. В результате этого процесса выделяется теплота. Чтобы рассчитать количество выделяемой теплоты при сгорании указанного объема сухих березовых дров, необходимо использовать уравнение горения.
Уравнение горения для дров можно записать следующим образом:
C₆Н₁₀О₅ + 6O₂ → 6CO₂ + 5H₂O
Данное уравнение представляет собой балансовое уравнение реакции, где C₆Н₁₀О₅ - химическая формула целлюлозы, основного компонента древесины. Древесина березы содержит около 50% целлюлозы.
Для решения задачи необходимо знать массу сухих дров. Плотность древесины составляет 0,7 г/см³. Поэтому можно рассчитать массу дров по формуле:
Масса = объем * плотность = 0,8 м³ * 0,7 г/см³ = 0,56 кг.
Далее необходимо рассчитать количество моль целлюлозы, содержащееся в массе дров. Молярная масса целлюлозы равна 162 г/моль.
Количество моль = масса / молярная масса = 0,56 кг / 162 г/моль ≈ 0,0035 моль.
Теплота реакции, выделенная при сгорании одного моля целлюлозы, составляет примерно 2800 кДж.
Для рассчета общего количества выделяемой теплоты необходимо умножить количество молей целлюлозы на теплоту реакции:
Теплота = количество молей * теплота реакции = 0,0035 моль * 2800 кДж/моль = 9,8 кДж.
Таким образом, при полном сгорании 0,8 м³ сухих березовых дров выделяется примерно 9,8 кДж теплоты.
Например:
Ученик спрашивает: "Сколько теплоты выделяется при сгорании 0,8 м3 сухих березовых дров?"
ТeacherGPT отвечает: "При полном сгорании 0,8 м³ сухих березовых дров выделяется примерно 9,8 кДж теплоты."
Совет: Для лучшего понимания данной темы рекомендуется изучить балансовые реакции сгорания древесных материалов и ознакомиться с понятиями молярной массы и плотности.
Задание для закрепления:
Сколько теплоты выделится при полном сгорании 1,5 м³ сухих дубовых дров? Плотность дубовой древесины составляет 0,9 г/см³. (Ответ округлите до двух десятичных знаков)
Описание: При полном сгорании древесных дров выделяется определенное количество теплоты. Для расчета этого количества, мы должны учитывать плотность древесины и объем, из которого можно определить массу дров.
Первым шагом определим массу древесины. Для этого умножим плотность дерева на его объем:
масса = плотность * объем
В данном случае, плотность древесины составляет 0.7 г/см3 и объем равен 0.8 м3. Переведем объем из метров в сантиметры, так как плотность дана в граммах на сантиметр кубический:
объем = 0.8 м3 * 1000000 см3/ 1 м3 = 800000 см3
Теперь мы можем рассчитать массу древесины:
масса = 0.7 г/см3 * 800000 см3 = 560000 г = 560 кг
Далее, мы знаем, что при полном сгорании 1 кг дров выделяется 16 МДж (мегаджоулей) теплоты. Таким образом, мы можем рассчитать количество теплоты, выделяющейся при сгорании 560 кг дров:
теплота = количество мегаджоулей * количество килограммов
количество мегаджоулей = 16 МДж/кг
количество килограммов = 560 кг
теплота = 16 МДж/кг * 560 кг = 8960 МДж
Таким образом, при полном сгорании 0.8 м3 сухих березовых дров выделяется 8960 МДж теплоты.
Совет: Для лучшего понимания, рекомендуется ознакомиться со свойствами древесины и реакциями горения. Рассмотрите также понятия плотности, объема и массы в физике, чтобы лучше разобраться с расчетами.
Проверочное упражнение: Какова теплота, выделяющаяся при полном сгорании 1.5 м3 сухих дубовых дров? Предположим, плотность древесины составляет 0.9 г/см3.