Question

15．质量为50kg的铜块，温度由30℃升高到50℃，需要吸收的热量是多少J？若是用燃烧焦炭给铜块加热，已知焦炭完全燃烧时放出的热量只有50%被铜块吸收，需要燃烧多少焦炭？[焦炭的热值是3.0×10⁷J/kg，铜的比热是0.39×10³ J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）已知铜块的比热容、质量和温度的变化，利用公式Q_吸=cm（t-t₀）求出铜块吸收的热量；
（2）根据Q_吸=Q_放η求出焦炭完全燃烧释放的热量，再根据Q_放=mq求出需要燃烧焦炭的质量．

解答 解：（1）铜块吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=0.39×10³J/（kg•℃）×50kg×（50℃-30℃）
=3.9×10⁵J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$可得，
Q_吸=Q_放η，
焦炭完全燃烧释放的热量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{3.9×1{0}^{5}J}{50%}$=7.8×10⁵J，
由Q_放=mq，
可得，需要燃烧焦炭的质量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{7.8×1{0}^{5}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=0.026kg．
答：铜块吸收的热量为3.9×10⁵J；需要燃烧0.026kg的焦炭．

点评 本题考查了吸热公式和效率公式、燃料完全燃烧释放热量公式的应用，条件已给出，难度不是很大．