Question

1．小明家每天需要把质量为30kg，温度20℃的水烧开，（一个标准大气压下）．
（1）小明家每天烧水需要吸收多少焦热量？
（2）如果普通煤的热值为3×10⁷J/kg，煤炉烧水的效率为60%，从理论上讲需要多少克的普通煤？
（3）若他家用液化气烧水做饭，用的液化气质量要少得多，其原因是液化气的热值比煤的热值大，水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃）

Answer 1

分析 （1）在1标准大气压下水的沸点是100℃，水的末温度是100℃；知道水的质量、初温，利用吸热公式Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的热量；
（2）由题知，Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$，再利用Q_放=mq求需要煤的质量；
（3）由于液化气的热值比煤的热值大，相同质量的液化气和煤完全燃烧，液化气放出的热量多．

解答 解：
（1）在1标准大气压下水的沸点是100℃，水的末温是100℃，
水吸收的热量：
Q_水吸=c_水m_水△t
=4.2×10³J/（kg•℃）×30kg×（100℃-20℃）
=1.008×10⁷J；
（2）由题知，Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.008×1{0}^{7}J}{60%}$=1.68×10⁷J；
由Q_放=mq得需要煤的质量：
m_煤=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=0.56kg=560g；
（3）由于液化气的热值比煤的热值大，完全燃烧放出相同的热量，需要液化气的质量小．所以他家用液化气烧水做饭，用的液化气质量要少得多．
故答案为：
（1）小明家每天烧水需要吸收1.008×10⁷J的热量；
（2）从理论上讲需要560g的普通煤；
（3）液化气的热值比煤的热值大．

点评 本题考查了吸热公式、效率公式、燃料完全燃烧放热公式的应用，记住：在1标准大气压下水的沸点是100℃．