Question

6．用炉子烧水时，将10kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了0.5kg的焦炭，焦炭的热值是3.0×10⁷J/kg．试求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）0.5kg焦炭完全燃烧放出的热量是多少？
（3）炉子烧水的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的比热容和水的温度变化，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）知道焦炭的热值和质量，根据Q_放=mq求出焦炭完全燃烧释放的热量；
（3）水吸收的热量和焦炭完全燃烧放出热量的比值即为炉子烧水的效率．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁶J；
（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量：Q_放=mq=0.5kg×3.0×10⁷J/kg=1.5×10⁷J；
（3）炉子烧水的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{3.36×1{0}^{6}J}{1.5×1{0}^{7}J}$×100%=22.4%．
答：（1）水吸收的热量是3.36×10⁶J；
（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是1.5×10⁷J；
（3）炉子烧水的效率是22.4%．

点评 本题考查学生对吸热公式和燃料燃烧放出热量公式、能量利用率公式的理解与运用，是一道较为简单的计算题．