Question

10．每到夏收季节，大量农作物秸秆在田间被随意焚烧，这不仅造成资源浪费、环境污染，而且极易引发火灾等．为解决这一问题，现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料--秆浆煤．若燃烧秆浆煤（热值为2.4×10⁷J/kg），使50kg、20℃的水温度升高到80℃．求：
（1）水的内能增加了多少（水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃））
（2）如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水吸收，需要完全燃烧多少千克秆浆煤．

Answer 1

分析 （1）根据Q=Cm△t可计算水需要吸收的热量，即水增加的内能；
（2）根据效率公式计算出秆浆煤燃烧放出的热量，再根据Q=mq可计算需要完全燃烧多少千克秆浆煤．

解答 解：（1）Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（80℃-20℃）=1.26×10⁷J；
（2）由η=$\frac{Q}{{Q}_{放}}$得：
秆浆煤放出的热量：
Q_放=$\frac{Q}{η}$=$\frac{1.26×1{0}^{7}J}{30%}$=4.2×10⁷J，
由Q_放=mq得需要秆浆煤的质量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{4.2×1{0}^{7}J}{2.4×1{0}^{7}J/kg}$=1.75㎏．
答：（1）水的内能增加了1.26×10⁷J；
（2）需要完全燃烧1.75千克秆浆煤．

点评 本题考查学生对燃料燃烧放出热量公式和热传递过程中吸热公式的综合运用．