Công thức tính năng suất toả nhiệt của nhiên liệu (hay, chi tiết)

Công thức tính năng suất toả nhiệt của nhiên liệu (hay, chi tiết)

Công thức tính năng suất toả nhiệt của nhiên liệu hay nhất Vật Lí lớp 8 sẽ giúp học sinh nắm vững công thức, từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi Vật Lí 8.

Bài viết Công thức tính năng suất toả nhiệt của nhiên liệu hay nhất gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và Bài tập minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính năng suất toả nhiệt của nhiên liệu hay nhất Vật Lí 8.

                            

1. Định nghĩa

- Nhiên liệu là những chất cháy được, khi cháy tỏa nhiệt và phát sáng. Có các dạng nhiên liệu dạng rắn, dạng lỏng và dạng khí.

Ví dụ: Than, củi, dầu, xăng, cồn, khí gas…

 

- Đại lượng cho biết nhiệt lượng tỏa ra khi 1 kg nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn gọi là năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu (kí hiệu là q, đơn vị là J/kg).

2. Công thức

- Công thức tính nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra:

  Q = q.m

Trong đó:

q: là năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu (J/kg),

m: là khối lượng nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn (kg),

Q: là nhiệt lượng tỏa ra (J).

- Suy ra, công thức tính năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu:

  Công thức tính khối lượng nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn:

3. Kiến thức mở rộng

- Năng suất tỏa nhiệt của một số nhiên liệu

Chất	Năng suất tỏa nhiệt(J/kg)	Chất	Năng suất tỏa nhiệt(J/kg)
Củi khô	10.106	Khí đốt	44.106
Than bùn	14.106	Dầu hỏa	44.106
Than đá	27.106	Xăng	46.106
Than gỗ	34.106	Hiđrô	120.106

Nhiên liệu nào có năng suất toả nhiệt lớn hơn là loại nhiên liệu tốt hơn. Dựa vào đó, người ta tìm cách khai thác, điều chế và sử dụng các loại nhiên liệu trong kĩ thuật và đời sống để đạt hiệu quả kinh tế cao.

- Tính hiệu suất của bếp (động cơ nhiệt) và khối lượng nhiên liệu cần đốt cháy:

Hiệu suất:  

Trong đó:

A_i: Công có ích sinh ra (J).

Q_i = m_thu.c_thu.Dt: Nhiệt lượng có ích vật thu vào (J).

Q = q.m: Nhiệt lượng do nhiên liệu toả ra (J).

Suy ra,

+ Khối lượng nhiên liệu:

+ Khối lượng của vật thu nhiệt:

+ Độ tăng nhiệt độ của vật thu nhiệt:

- Năng suất toả nhiệt của hỗn hợp nhiên liệu:

Các loại nhiên liệu khác nhau có năng suất toả nhiệt khác nhau. Khi trộn chúng lại với nhau với các tỉ lệ khác nhau, năng suất toả nhiệt của hỗn hợp là lượng nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg hỗn hợp đó.

+ Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu:

   Q = Q₁ + Q₂ +…= q₁.m₁ + q₂.m₂ + …

+ Năng suất toả nhiệt của hỗn hợp trên:  

                                     

4. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1: Dùng bếp củi để đun sôi 5 lít nước ở 25°C thì cần bao nhiêu kg củi khô? Biết năng suất toả nhiệt của củi khô là 10.10⁶ J/kg; hiệu suất của bếp củi là 30% và nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K.

Tóm tắt:

nước: V = 5 lít → m_thu = 5 kg, c_thu = 4200 J/kg.K,

           t₁ = 25°C, t₂ = 100°C.

củi khô: q = 10.10⁶ J/kg, m = ?

bếp: H = 30% = 0,3.

Giải:

Nhiệt lượng cần cung cấp đề đun sôi 5 lít nước từ 25°C là:

Q_i = m_thu.c_thu.(t₂ – t₁) = 5.4200.(100 – 25) = 1575000 (J).

Nhiệt lượng cần toả ra khi đốt củi khô là:

 

Khối lượng củi khô cần thiết là:

Ví dụ 2: Một động cơ nhiệt dùng xăng có hiệu suất 50%. Tính công cơ học mà động cơ sinh ra khi tiêu thụ 300 kg xăng. Biết năng suất toả nhiệt của xăng là 46.10⁶ J/kg.

Tóm tắt:

m = 300 kg, q = 46.10⁶ J/kg.

H = 50% = 0,5.

A_i = ?

Giải:

Nhiệt lượng toả ra khi đốt 300 kg xăng là:

Q = q.m = 46.10⁶.300 = 1,38.10¹⁰ (J).

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

A_i = Q.H = 1,38.10¹⁰.0,5 = 6,9.10⁹ (J).

Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 8 quan trọng hay khác:

• Công thức tính nhiệt lượng

• Công thức tính nhiệt lượng toả ra

• Công thức tính nhiệt lượng thu vào

• Phương trình cân bằng nhiệt

---