Question

质量为500克的铁壶中放有3千克水，把这一壶20^оC的水烧开（一标准大气压），问：
（1）需要吸收多少热量．
（2）若用效率为40%的炉子加热，烧开这壶水需燃烧多少克烟煤？（铁的比热容为0.46×10³焦/（千克?℃），无烟煤的燃烧值为3.4×10⁷焦/千克）

Answer 1

解：（1）1标准大气压下水的沸点是100℃，
烧开一壶水，壶吸收的热量：
Q_壶=c_铁m_铁（t-t₀）=0.46×10³J/（kg?℃）×0.5kg×（100℃-20℃）=1.84×10⁴J，
水吸收的热量：
Q_水=c_水m_水（t-t0）=4.2×10³J/（kg?℃）×3kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁶J，
烧开一壶水吸收的热量：
Q=Q_壶+Q_水=1.84×10⁴J+1.008×10⁶J=1.0264×10⁶J；
（2）炉子的效率为40%=0.40，则烧开一壶水，煤需要释放的热量：
Q_放===2.566×10⁶J，
∵Q_放=mq，
∴需要烟煤的质量：
m==≈0.075kg=75g；
答：（1）需要吸收1.0264×10⁶J的热量．
（2）烧开这壶水需燃烧75克烟煤．
分析：（1）由热量公式求出铁壶吸收的热量、水吸收的热量，壶与水吸收的热量为把水烧开需要吸收的热量．
（2）根据炉子的效率求出煤完全燃烧释放出的热量，然后根据煤的燃烧值求出需要燃烧煤的质量．
点评：本题考查了求烧水时吸收的热量、燃烧烟煤的质量等，熟练应用热量公式及燃烧值公式即可正确解题．