Question

5．把质量为40kg温度为20℃的水加热到100℃，水需要吸收多少热量？若这些热量由煤燃烧供给，炉子的效率为20%，则需要燃烧多少煤？[C_水=4.2×10³J/（kg•℃），煤的热值q_煤=3.0×10⁷J/kg]．

Answer 1

分析 （1）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求出需要燃烧的煤．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm_水（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×40kg×（100℃-20℃）
=1.344×10⁷J；
（2）炉子的效率为20%，
煤燃烧放出的热量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.344×1{0}^{7}J}{20%}$=6.72×10⁷J，
由Q_放=mq得，
需要燃烧煤的质量：
m_煤=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{6.72×1{0}^{7}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=2.24kg．
答：（1）水需要吸收了1.344×10⁷J的热量；
（2）需要完全燃烧2.24kg的煤．

点评 本题考查学生对吸热公式Q_吸=cm△t和Q_放=qm的掌握和运用，属于基础题目．