Для решения этой задачи нужно использовать удельную теплоту сгорания (q) обоих материалов. Удельная теплота сгорания показывает, сколько теплоты выделяется при сжигании 1 кг данного вещества.
Дано:
- Удельная теплота сгорания берёзовых дров ( q_{\text{дров}} = 15 \times 10^6 ) Дж/кг
- Удельная теплота сгорания бензина ( q_{\text{бензин}} = 45 \times 10^6 ) Дж/кг
- Масса бензина ( m_{\text{бензин}} = 5 ) кг
Чтобы получить количество теплоты ( Q ) при сжигании бензина, используем формулу:
[ Q = m \times q ]
Для бензина:
[ Q{\text{бензин}} = m{\text{бензин}} \times q{\text{бензин}} = 5 \, \text{кг} \times 45 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} ]
[ Q{\text{бензин}} = 225 \times 10^6 \, \text{Дж} ]
Теперь найдём, какая масса берёзовых дров ( m{\text{дров}} ) нужна для получения такого же количества теплоты ( Q{\text{дров}} = Q_{\text{бензин}} ).
Для берёзовых дров:
[ Q{\text{дров}} = m{\text{дров}} \times q{\text{дров}} ]
Так как ( Q{\text{дров}} = Q{\text{бензин}} ), то:
[ m{\text{дров}} \times q{\text{дров}} = Q{\text{бензин}} ]
[ m_{\text{дров}} \times 15 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} = 225 \times 10^6 \, \text{Дж} ]
Решаем уравнение для ( m{\text{дров}} ):
[ m{\text{дров}} = \frac{225 \times 10^6 \, \text{Дж}}{15 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}} ]
[ m_{\text{дров}} = 15 \, \text{кг} ]
Таким образом, чтобы получить такое же количество теплоты, как при сжигании 5 кг бензина, нужно сжечь 15 кг берёзовых дров.