Question

在标准大气压下，把质量为3.5kg，温度为20℃的水加热到沸腾，问水需要吸收多少热量？若水吸收的热量是由无烟煤完全燃烧放出热量的40%来供给，求需要燃烧多少千克的无烟煤？（无烟煤的热值：q=3.5×10⁷J/kg）

Answer 1

分析：（1）在一标准大气压下水的沸点100℃，知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的热量；
（2）根据炉子的效率求出煤燃烧放出的热量，再根据煤燃烧的效率求出煤完全燃烧放出的热量，最后根据Q=mq求出需要燃烧的无烟煤．

解答：解：（1）在一标准大气压下水的沸点100℃，水吸收的热量：
Q_吸=cm_水（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×3.5kg×（100℃-20℃）
=1.176×10⁶J；
（2）∵炉子的效率为40%，
∴无烟煤燃烧放出的热量：
Q_放=

Q吸

η

=

1.176×106J

40%

=2.94×10⁶J，
∵Q=mq，
∴需要燃烧无烟煤的质量：
m_煤=

Q放

q

=

2.94×106J

3.5×107J/kg

=0.084kg．
答：水需要吸收了1.176×10⁶J的热量，需要燃烧0.084kg的无烟煤．

点评：本题考查了热量的计算和燃料热值的应用，关键是知道在一标准大气压下水的沸点100℃．