Question

将0.5kg的水从20℃加热到100℃，则水需要吸收多少热量？这些热量相当于完全燃烧多少克的液化石油气（石油气的热值为5.0×10⁷J/kg）？如果用电功率是800W的电磁炉加热这些水，至少需要多长时间？（已知c_水=4.2×10³J/（kg?℃））

Answer 1

分析：（1）知道水的比热容、水的质量、水的初温和末温，利用公式Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）根据题意可知，Q_放=Q_吸，根据Q_放=mq求出完全燃烧液化石油气的质量；
（3）根据题意可知，Q_放=W，电磁炉产生的热量完全被水吸收时工作时间最短，根据W=Pt求出电磁炉加热的最小时间．

解答：解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×0.5kg×（100℃-20℃）
=1.68×10⁵J；
（2）由题意可知，
Q_放=Q_吸=1.68×10⁵J，
由Q_放=mq可得，完全燃烧液化石油气的质量：
m′=

Q放

q

=

1.68×105J

5.0×107J/kg

=0.00336kg=3.36g；
（3）由题意可知，
W=Q_吸=1.68×10⁵J，
由W=Pt可得，电磁炉加热的最小时间：
t′=

W

P

=

1.68×105J

800W

=210s．
答：水需要吸收1.68×10⁵J的热量，这些热量相当于完全燃烧3.36g的液化石油气，如果用电功率是800W的电磁炉加热这些水至少需要210s．

点评：本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧释放热量公式和电功公式的灵活应用，与生活相连，使学生觉得学了物理有用，有意义！