Question

19．一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量约为8.4×10⁶J，这些能量相当于完全燃烧0.7kg的干木柴才能得到，将这些干木材放在火炉中用来烧水，可以使8kg的水温度升高50℃，已知水的比热容为4.2×10³J/（kg．℃）．求：
（1）干木材的热值．
（2）8kg的水温度升高50℃所吸收的热量．
（3）木材完全燃烧放出的热量与水吸收的热量是否相等？并分析其中的原因．
（4）此火炉烧水时的效率．

Answer 1

分析 （1）因为干木柴完全燃烧放出的热量等于身体消耗的能量，知道完全燃烧干木柴的质量，可以利用公式Q_放=mq求干木柴的热值；
（2）由热量公式Q_吸=cm△t计算水吸收的热量；
（3）干木柴燃烧时不一定完全燃烧和干木柴燃烧时释放的热量不能完全被水吸收都会造成干木柴完全燃烧释放的热量大于水吸收的热量；
（4）根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$即可求出效率．

解答 解：（1）因为Q_放=mq，
所以q=$\frac{{Q}_{放}}{m}$=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{0.7kg}$=1.2×10⁷J/kg；
（2）8kg的水温度升高50℃所吸收的热量Q_吸=cm△t=4.2×l 0³ J/（kg•℃）×8kg×50℃=1.68×10⁶J．
（3）由以上计算可知，Q_放＞Q_吸，
原因是：干木柴燃烧时不一定完全燃烧，干木柴燃烧时释放的热量不能完全被水吸收等；
（4）煤炉烧水时的效率：η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.68×1{0}^{6}J}{8.4×1{0}^{6}J}$×100%=20%．
答：（1）干木材的热值是1.2×10⁷J/kg；
（2）8kg的水温度升高50℃所吸收的热量是1.68×10⁶J．
（3）不相等；干木柴燃烧时不一定完全燃烧，干木柴燃烧时释放的热量不能完全被水吸收；
（4）此煤炉烧水时的效率是20%．

点评 本题考查了学生对燃料完全燃烧放热公式Q_放=mq、热量公式Q_吸=cm△t和的掌握和运用，解答此题的关键是熟记相关的公式．