Question

16．质量是1.08kg的无烟煤（热值为3.36×10⁷J/kg）．
（1）完全燃烧放出的热量是多少焦？
（2）这些热量全部用来给水加热可使多少千克的0℃水烧开？
（3）若将这些无烟煤完全燃烧获得的内能全部转化为机械能而对外做功．则用这些功可将3吨重的货物匀速举高多少米？（1标准大气压下）

Answer 1

分析 （1）由燃料完全燃烧放热公式Q_放=mq计算无烟煤完全燃烧放出的热量；
（2）而Q_放=Q_吸=cm△t，再由热量公式Q_吸=cm△t得m=$\frac{{Q}_{吸}}{c△t}$，据此求水的质量；
（3）克服重力做功的计算公式：W=Gh．

解答 解：（1）完全燃烧无烟煤放出的热量：
Q_放=mq=1.08kg×3.36×10⁷J/m³=3.6288×10⁷J；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm_水△t=Q_放，
水的质量：
m_水=$\frac{{Q}_{吸}}{c△t}$=$\frac{3.6288×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（100℃-0℃）}$=86.4kg；
（3）货物所受重力：
G=mg=3×10³kg×10N/kg=3×10⁴N，
由W=Fs=Gh得货物被提升的高度：
h=$\frac{W}{G}$=$\frac{{Q}_{放}}{G}$=$\frac{3.6288×1{0}^{7}J}{3×1{0}^{4}N}$=1209.6m．
答：（1）完全燃烧放出的热量是3.6288×10⁷焦；
（2）这些热量全部用来给水加热可将86.4千克的0℃水烧开；
（3）若将这些无烟煤完全燃烧获得的内能全部转化为机械能而对外做功．则用这些功可将3吨重的货物匀速举高1209.6米．

点评 本题考查学生对燃料完全燃烧放出热量公式和吸热公式的掌握和运用，在利用公式时，要注意每个字母表示的物理量及其单位．