Задача №2: Сравните три вида топлива одинаковой массы: бурый уголь, каменный уголь и древесный уголь. На сколько процентов выгоднее использовать древесный уголь как топливо по сравнению с бурым и каменным углём? Ответ округлите до десятых.
Задача №3: Сколько антрацита нужно взять, чтобы выделилось такое же количество теплоты, что и при сгорании одного килограмма каменного угля?
Задача №4: Узнав прогноз погоды в 0 °C, школьники 8 класса собрались в поход. Какое минимальное количество сухих дровишек в связке им нужно взять в поход, чтобы сварить на костре три литра постного супа в стальном котелке массой 400 грамм, если масса одной дровишки равна 40 грамм? Лучше бы было взять в поход пакетик каменного угля? Ответ обоснуйте. Теплообменом с окружающей средой пренебречь.
Задача №5: Осматриваясь в сосновом лесу, восьмиклассники увидели взлёт ракеты и задумались, а какое количество сосен можно было сберечь при каждом её запуске, если бы использовали в качестве ракетного топлива сосны, а не водород массой, равной 100 тонн? Масса одной средней сосны равна 500 кг. Какая это площадь лесов, если одна сосна занимает 3 м²? Предполагаем, что сосны одинаковые.

Сначала уточню табличные значения удельной теплоты сгорания, от которых зависят все численные ответы, и затем последовательно приведу расчёты.

Будем сравнивать топливо по удельной теплоте сгорания, то есть по количеству теплоты, выделяющемуся при сгорании 1 кг топлива.

Используем значения:

• бурый уголь: $q_1=12\cdot10^6\ \text{Дж/кг}$;

• каменный уголь: $q_2=30\cdot10^6\ \text{Дж/кг}$;

• древесный уголь: $q_3=29\cdot10^6\ \text{Дж/кг}$;

• антрацит: $q_{\text{а}}=32\cdot10^6\ \text{Дж/кг}$;

• сухие дрова: $q_{\text{д}}=15\cdot10^6\ \text{Дж/кг}$;

• водород: $q_{\text{в}}=120\cdot10^6\ \text{Дж/кг}$.

Задача №2

Для одинаковой массы топлива количество выделившейся теплоты определяется формулой:

Чем больше $q$, тем больше теплоты даст одинаковая масса топлива.

Сравнение древесного угля и бурого угля

Древесный уголь выделяет на $141{,}7\%$ больше теплоты, чем бурый уголь той же массы.

Сравнение древесного угля и каменного угля

Минус означает, что древесный уголь не выгоднее каменного: он выделяет на $3{,}3\%$ меньше теплоты.

Ответ: древесный уголь выгоднее бурого угля на $141{,}7\%$, но уступает каменному углю на $3{,}3\%$.

Задача №3

При сгорании 1 кг каменного угля выделится:

Пусть масса антрацита равна $m$. Тогда:

Ответ: нужно взять примерно $0{,}94$ кг антрацита, или $940$ г.

Задача №4

Три литра супа считаем как 3 кг воды. Суп и котелок нужно нагреть от $0^\circ\text{C}$ до $100^\circ\text{C}$, поэтому:

Количество теплоты для нагревания супа:

Количество теплоты для нагревания стального котелка:

где $c_{\text{ст}}=500\ \text{Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)}$.

Общее количество теплоты:

Масса сухих дров: