Công thức tính năng suất tỏa nhiệt và bài tập có đáp án cực hay

Bạn có một bài tập về tìm nhiệt trị của dầu, nhưng bạn chưa biết cách tính như thế nào? Sau đây, TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÂM SƠN chia sẻ lý thuyết Nhiệt trị của nhiên liệu là gì?? Công thức tính nhiệt trị của nhiên liệu và bài tập có đáp án chi tiết trong bài viết dưới đây

Nhiệt trị của nhiên liệu là gì?

Đại lượng biểu thị nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu được gọi là nhiệt dung của nhiên liệu. Kí hiệu là q, đơn vị là J / kg.

Ví dụ: Khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg than thì nhiệt lượng toả ra là Q = 27,10⁶ J. Tôi nói 27,10⁶ J là nhiệt trị của than.

Nhiệt dung của một số loại nhiên liệu

Công thức tính nhiệt trị của nhiên liệu

Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy nhiên liệu được tính theo công thức:

Q = qm

Trong đó:

• Q: nhiệt tỏa ra (J)
• q: nhiệt dung của nhiên liệu (J / kg)
• m: khối lượng nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn (kg)

Tham khảo thêm: Công thức tính và bài tập có lời giải từ A – Z

Bài tập tính nhiệt trị của các nhiên liệu thông dụng

Dạng 1: Tính hiệu suất của bếp và lượng nhiên liệu cần đốt

Tôi có: Q_{thành phố} = qm và Q_ci = Q_{sưu tầm}

Ví dụ 1: Dùng bếp dầu hỏa để đun sôi 2 lít nước từ 15^oC mất 10 phút. Nên sử dụng bao nhiêu dầu hỏa mỗi phút? Biết rằng chỉ có 20% nhiệt lượng do dầu hỏa tỏa ra làm nóng nước.

Câu trả lời

Nhiệt cần thiết cho nước:

Q = m_{đầu tiên}.C_{đầu tiên}. (t – t_{đầu tiên}) = 2,4190. (100 – 15) = 712300J

Nhiệt lượng do bếp tỏa ra là:

Q_{thành phố} = Q / H = (712300.100) / 20 = 3561500 J

Nhiệt lượng này được giải phóng bằng cách đốt cháy dầu trong 10 phút. Vậy khối lượng dầu bị đốt cháy trong 10 phút là:

m = Q_{thành phố}/ q = 3561500 / 44.106 = 0,08 kg

Lượng dầu bị đốt cháy trong 1 phút là:

m₀ = m / 10 = 0,008 kg = 8g

Ví dụ 2: Tính hiệu suất của bếp dầu, biết rằng cần 150g dầu để đun sôi 4,5 lít nước ở 20^oC.

Câu trả lời

Nhiệt lượng đã dùng để đun nóng nước là:

Q_{đầu tiên} = m_{đầu tiên}.C_{đầu tiên}. (t – t1) = 4200.4,5. (100 – 20) = 151200J

Tổng nhiệt lượng do dầu hỏa tỏa ra là:

Q_{thành phố} = mq = 0,15,44.10⁶ = 6,6.10⁶ J

Hiệu suất của bếp dầu là:

Ví dụ 3: Một động cơ nhiệt chạy xăng có hiệu suất là 50%. Tính công cơ học mà động cơ sinh ra khi tiêu thụ 300 kg xăng. Biết nhiệt dung của xăng là 46,10⁶ J / kg.

Câu trả lời

Nhiệt lượng toả ra khi đốt 300 kg xăng là:

Q = qm = 46.106.300 = 1,38.10^mười (J).

Khi H = 50%, động cơ sinh ra công cơ học là:

MỘT_tôi = QH = 1,38.1010.0,5 = 6,9.10⁹ (J).

Dạng 2: Tính khối lượng, độ tăng nhiệt, nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ cuối của vật thu nhiệt

Khi chỉ có một vật thu nhiệt và có hiệu suất H:

Q_{thành phố} = qm và Q_ci = m_{sưu tầm}.C_{sưu tầm}. t Hqm = m_{sưu tầm}.C_{sưu tầm}. t

Ví dụ 1: Dùng bếp củi đun sôi 5 lít nước ở 25oC thì cần bao nhiêu kg củi khô? Cho rằng nhiệt dung của củi khô là 10,10.⁶ J / kg; hiệu suất của bếp củi là 30% và nhiệt dung riêng của nước là 4200 J / kg.K

Câu trả lời

Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi 5 lít nước từ 25 ° C là:

Q_tôi = m_{sưu tầm}.C_{sưu tầm}. (t.)₂ – t_{đầu tiên}) = 5,42. (100 – 25) = 1575000 (J).

Nhiệt lượng toả ra khi đốt củi khô là:

Q = Q_tôi/ H = 157500 / 0,3 = 5250000 J

Khối lượng củi khô yêu cầu là:

m = Q / q = 5250000 / 10.10⁶ = 21/40 = 0,525 kg

Ví dụ 2: Để đun một lượng nước bằng bếp đốt dầu với hiệu suất 30% thì phải dùng hết 1 lít dầu. Để đun cùng một lượng nước bằng bếp dầu với hiệu suất 20% thì cần dùng bao nhiêu?

Câu trả lời

Tôi có: HỌ_{đầu tiên} = Qci / Q_tp1 Q_ci = THÁNH_{đầu tiên}.Q_tp1 = 0,3.m_{đầu tiên}.q

H₂ = Q_ci/ Q_tp2 Q_ci = H2.Q_tp2 = 0,2.m₂.q

Vì trong cả hai trường hợp cùng một lượng nước được đun sôi nên Qci không đổi:

Q_ci = 0,3.m_{đầu tiên}.q = 0,2.m₂.q

m2 = (0,03 / 0,2) .m_{đầu tiên} = 1,5m_{đầu tiên}

Ví dụ 2: Một bếp dầu hỏa có hiệu suất là 30%.

a) Tính nhiệt lượng hữu ích và nhiệt lượng mất đi để dùng hết 30g dầu.

b) Với lượng dầu trên có thể đun được bao nhiêu kg nước với nhiệt độ ban đầu là 30.?^oC.

Nhiệt trị của dầu hỏa là 44,10.⁶ J.kg

Câu trả lời:

a) Nhiệt lượng do bếp dầu tỏa ra:

Q_{thành phố} = mq = 0,03,44.10⁶ = 1320000J

Nhiệt lượng hữu ích mà bếp dầu cung cấp:

Q_ci = Q_{thành phố}.H = 1320000,30% = 396000J

Mất nhiệt:

Q_hp = Q_{thành phố} – Qci = 924000J

b) Nhiệt lượng hữu ích cần thiết để đun sôi m (kg) nước:

Q_ci = m_{đầu tiên}.C_{đầu tiên}.Δt_{đầu tiên} = mc (t – t_{đầu tiên})

m_{đầu tiên} = Q_ci/ c (t – t_{đầu tiên}) = 396000: 4200. (100-30) = 1,35 kg

Hi vọng sau khi đọc bài viết của chúng tôi, các bạn có thể nắm được lý thuyết và công thức tính nhiệt trị của nhiên liệu để vận dụng nhanh vào bài tập.