Question

6．质量是500g的铁壶内装有2kg、15℃的水，若把这壶水加热到100℃，共需要吸收多少热量？如果这些热量全部由木炭燃烧来提供，需要完全燃烧多少克木炭？[木炭的热值是3.4×10⁷J/kg，c_铁=0.46×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）已知铁壶和水的质量、温度的变化，根据Q_吸=cm（t-t₀）分别求出铁壶和水吸收的热量，两者之和即为共吸收的热量．
（2）由题知Q_吸=Q_放，根据公式Q_放=qm求出需要燃烧的木炭的质量．

解答 解：（1）铁壶吸收的热量：
Q_铁=c_铁m_铁（t-t₀）=0.46×10³J/（kg•℃）×500×10^-3kg×（100℃-15℃）=1.955×10⁴J；
水吸收的热量：
Q_水=c_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-15℃）=7.14×10⁵J；
铁壶和水共吸收的热量：
Q_总=Q_铁+Q_水=1.955×10⁴J+7.14×10⁵J=7.3355×10⁵J．
（2）由题可知，Q_总=Q_放=m_木炭q，
则需要木炭的质量：
m_木炭=$\frac{{Q}_{总}}{q}$=$\frac{7.3355×1{0}^{5}J}{3.4×1{0}^{7}J/kg}$=2.1575×10^-2kg=21.575g．
答：共需要吸收7.3355×10⁵J的热量；需要完全燃烧21.575g木炭．

点评 本题考查物体吸收热量的计算，水和铁壶都吸热，铁壶吸热容易被忽略；知道铁壶和水的温度都升高了85℃是本题的关键．