Question

17．（1）将3千克、10℃的水烧开时，水总共吸收了多少热量？
（2）若不计热量损失，需要完全燃烧多少克煤油？[煤油的热值是4.6×10⁷J/kg]
（3）若实际燃烧了80克的煤油，则该煤油炉的热效率是多少？

Answer 1

分析 （1）1标准大气压下水的沸点为100℃，知道水的质量、比热容和温度的变化，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）若不计热量损失，Q_吸=Q_放，根据Q_吸=mq求出需要完全燃烧煤油的质量；
（3）根据Q_吸=mq求出80g煤油完全燃烧放出的热量，根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%求出该煤油炉的热效率．

解答 解：（1）1标准大气压下水的沸点为100℃，水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×3kg×（100℃-10℃）=1.134×10⁶J；
（2）由题知，Q_放=Q_吸=1.134×10⁶J，
由Q_放=mq可得，需要完全燃烧煤油的质量：
m₁=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.134×1{0}^{6}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$≈0.02465kg=24.65g；
（3）80g煤油完全燃烧放出的热量：
Q_放′=m₂q=80×10^-3 kg×4.6×10⁷J/kg=3.68×10⁶J，
该煤油炉的热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}′}$×100%=$\frac{1.134×1{0}^{6}J}{3.68×1{0}^{6}J}$×100%≈30.8%．
答：（1）将3千克、10℃的水烧开时，水总共吸收了1.134×10⁶J热量；
（2）若不计热量损失，需要完全燃烧24.65g煤油；
（3）若实际燃烧了80克的煤油，则该煤油炉的热效率是30.8%．

点评 本题主要考查了公式Q_吸=cm（t-t₀）和Q_放=mq的运用以及煤油炉热效率的计算，关键是知道1标准大气压下水的沸点为100℃．