Что мы хотим узнать сегодня узнать? Сколько весит 1 куб каменного угля, вес 1 м3 каменного угля? Нет проблем, можно узнать количество килограмм или количество тонн сразу, масса (вес одного кубометра, вес одного куба, вес одного кубического метра, вес 1 м3) указаны в таблице 1. Если кому-то интересно, можно пробежать глазами небольшой текст ниже, прочесть некоторые пояснения. Как измеряется нужное нам количество вещества, материала, жидкости или газа? За исключением тех случаев, когда можно свести расчет нужного количества к подсчету товара, изделий, элементов в штуках (поштучный подсчет), нам проще всего определить нужное количество исходя из объема и веса (массы). В бытовом отношении самой привычной единицей измерения объема для нас является 1 литр. Однако, количество литров, пригодное для бытовых расчетов, не всегда применимый способ определения объема для хозяйственной деятельности. Кроме того, литры в нашей стране так и не стали общепринятой "производственной" и торговой единицей измерения объема. Один кубический метр или в сокращенном варианте - один куб, оказался достаточно удобной и популярной для практического использования единицей объема. Практически все вещества, жидкости, материалы и даже газы мы привыкли измерять в кубометрах. Это действительно удобно. Ведь их стоимость, цены, расценки, нормы расхода, тарифы, договора на поставку почти всегда привязаны к кубическим метрам (кубам), гораздо реже к литрам. Не менее важным для практической деятельности оказывается знание не только объема, но и веса (массы) вещества занимающего этот объем: в данном случае речь идет о том сколько весит 1 куб (1 кубометр, 1 метр кубический, 1 м3). Знание массы и объема, дают нам довольно полное представление о количестве. Посетители сайта, спрашивая сколько весит 1 куб, часто указывают конкретные единицы массы, в которых им хотелось бы узнать ответ на вопрос. Как мы заметили, чаще всего хотят узнать вес 1 куба (1 кубометра, 1 кубического метра, 1 м3) в килограммах (кг) или в тоннах (тн). По сути, нужны кг/м3 или тн/м3. Это тесно связанные единицы определяющие количество. В принципе возможен довольно простой самостоятельный пересчет веса (массы) из тонн в килограммы и обратно: из килограммов в тонны. Однако, как показала практика, для большинства посетителей сайта более удобным вариантом было бы сразу узнать сколько килограмм весит 1 куб (1 м3) каменного угля или сколько тонн весит 1 куб (1 м3) каменного угля , без пересчета килограмм в тонны или обратно - количества тонн в килограммы на один метр кубический (один кубометр, один куб, один м3). Поэтому, в таблице 1 мы указали сколько весит 1 куб (1 кубометр, 1 метр кубический) в килограммах (кг) и в тоннах (тн). Выбирайте тот столбик таблицы, который вам нужен самостоятельно. Кстати, когда мы спрашиваем сколько весит 1 куб (1 м3), мы подразумеваем количество килограмм или количество тонн. Однако, с физической точки зрения нас интересует плотность или удельный вес. Масса единицы объема или количество вещества помещающегося в единице объема - это объемная плотность или удельный вес. В данном случае объемная плотность и удельный вес каменного угля. Плотность и удельный вес в физике принято измерять не в кг/м3 или в тн/м3, а в граммах на кубический сантиметр: гр/см3. Поэтому в таблице 1 удельный вес и плотность (синонимы) указаны в граммах на кубический сантиметр (гр/см3)
Залежи угля формируются в недрах земли. Происходит это, за счет накапливания растительных остатков, подвергающихся разложению и давлению горных пород. Наиболее пригодная среда для залегания ископаемого - болотистая торфяная местность, образовавшаяся при сдвигах тектонической плиты. Каменный уголь, претерпевает существенные химические изменения в своей структуре - обогащается углеродом и теряет влагу, кислород и летучие вещества. Минеральные примеси угля, представлены углеобразователями и минеральными новообразования. Они принимают форму тонкой дисперсии, кристалликов, тонких прослоек линз и конреции. В следствии сложных процессов образуется твердая горючая форма, черного цвета.
КУ имеет ряд физический особенностей, он:
Согласно, приведенным выше данным, вес 1 м3 каменного угля, составляет от 1200 кг/м³ до 1500 кг/м³. КУ пригоден для промышленного использования, при условии >30% зольности.
Наиболее важным критерием для данного полезного ископаемого выступает - теплота сгорания. КУ отличается высокой теплоотдачей, влажная беззольная масса выделяет - порядка 23,8Мдж/кг или 5700ккал/кг. Состав КУ зависит от места образования залежей, и имеет ряд сложных компонентов:
| Вещество | Углерод | Водород | Кислород | Сера | Азот | Летучие вещества | Вода | Зола |
| Массовая часть % | 75 - 95 | 1,5 - 5,7 | 1,5 - 15 | 0,5 - 4 | >1,5 | 2 - 45 | 4 - 14 | 2 -45 |
Сфера применения каменного угля.
КУ широко применяется во многих сферах производства:
Расчеты объёмов и массы каменного угля.
Ввиду обширного использования полезных ископаемых, существует обоснованная необходимость, знать объёмный вес угля каменного. Удельный вес каменного угля различают на 2 типа:
В промышленных целях, для расчета потребности в топливном компоненте, такое деление чрезвычайно важно.
Удельный вес угля каменного , имеет следующую формулу расчета:
УВКУ = Вес твердых частиц ⁄ Объем твердых частиц
УВ имеет свойство меняться, в зависимости от вида угольной породы, расчеты его изменений, приведены в таблице.
Тепловые явления. Количество теплоты.
Контрольная работа № 1.
1. Кирпичная печь массой 1 т остывает от 20 до 10 о С. Какое количество теплоты при этом выделяется? Удельная теплоемкость кирпича 880 Дж/кг × о С.
2. Кусок каменного угля имеет объем 0,12 м 3 . Какое количество теплоты выделится при полном сгорании каменного угля, если его плотность 1350 кг/м 3 , а теплота сгорания 3,0·10 7 Дж/кг?
3. Смешали 5 кг воды при 40 о С, 4 кг воды при 70 о С. Определить температуру смеси.
4. Почему радиаторы центрального отопления ставят обычно под окнами, а форточку располагают в верхней части окна?
5. Определить массу груза, который можно поднять на высоту H , если использовать энергию, выделившуюся при остывании воды массой m на D t .
Изменение агрегатных состояний.
Контрольная работа № 2.
1. Какое количество теплоты необходимо сообщить 100 г льда для плавления. Начальная температура льда 0 о С.
2. Сколько льда можно расплавить, используя энергию, выделяющуюся при полном сгорании 0,42 кг сухих дров. Лед взят при температуре плавления.
3. Рассчитайте, с какой высоты должна упасть капля воды, чтобы при ударе полностью испариться. Начальная температура капли 20 о С.
4. Когда и почему запотевают очки?
Электрические явления. Закон Ома. Сопротивление.
Контрольная работа № 3.
1. Расстояние от столба до места ввода электрического провода в квартиру 80 м. Подводка выполнена алюминиевым проводом сечением 4 мм 2 . Определите сопротивление подводящих проводов. Удельное сопротивление алюминия 0,028 Ом × мм 2 /м.
2. Ток в электрическом паяльнике 500 мА. Какое количество электричества пройдет через паяльник за 2 мин?
3. Найдите массу и сопротивление алюминиевых проводов, используемых для изготовления электропроводки в жилом помещении, если сечение провода 0,6 мм 2 , а длина проводки 80 м.
4. Как с помощью отрицательно заряженного шарика зарядить положительно другой такой же шарик, не изменяя заряда шарика?
5. Определите силу тока, проходящего по стальному проводу длиной 100 м и сечением 0,5 мм 2 , при напряжении 68 B .
Работа. Мощность. Магнитные явления.
Контрольная работа № 4.
1. Лампочка накаливания мощностью 100 Вт рассчитана на напряжение U = 120 B . Определите сопротивление нити накала лампочки.
2 . Электрическая плитка мощностью 300 Вт включена в сеть. Сколько следует уплатить за израсходованную в ней за 2 ч электроэнергию, если 1 кВт·ч энергии стоит 1 рубль?
3. Сколько времени будут нагреваться 1,5 л воды от 20 о С до кипения в электрическом чайнике мощностью 600 Вт, если его КПД 80 %.
4. Какими способами можно усилить магнитное поле катушки с током?
5. Имеются два одинаковых стальных стержня, один из которых намагничен сильнее другого. Как определить этот стержень.
Геометрическая оптика.
Контрольная работа № 5.
1. В солнечный день высота тени от отвесно поставленной метровой линейки равна 50 см, а от дерева – 6 м. Какова высота дерева?
2. Ученик приближается к плоскому зеркалу со скоростью 0,25 м/с. С какой скоростью он движется к своему изображению?
3. Расстояние между предметом и его изображением 72 см. увеличение линзы равно 3. Найти фокусное расстояние линзы.
4. Луч света падает на границу раздела двух прозрачных сред под углом 30 о. Угол между отраженным и преломленным лучом равен 105 о. Определить угол преломления луча.
