Question

某团队在海拔3000多米高山上野营时，使用铁锅烧水，他们发现把体积为2L的水从10℃加热到85℃时，共消耗了5kg的干木柴，已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），干木柴的热值为1.2×107J/kg）。求：

（1）干木柴完全燃烧放出的热量。

（2）水吸收的热量。

（3）铁锅烧水的的效率。

（4）他们也发现在高山上用铁锅煮马铃薯时，尽管锅里的水哗哗地沸腾了很长时间，马铃薯还是煮不软，为什么？

 

Answer 1

（1）6×107J （2）2kg （3）1.05% （4）因为沸点随气压的减小而降低，高山上气压小，所以水沸点降低，铁锅里的水尽管沸腾了，但是温度比较低，马铃薯还是煮不软。

【解析】

试题分析：（1）干木柴完全燃烧放出的热量：Q放=qm= 1.2×107J/kg×5kg=6×107J

（2）水的质量：m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg

水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(85℃-10℃)=6.3×105J

（3）铁锅烧水的的效率：η=Q吸/Q放=6.3×105J/6×107J=1.05%

（4)因为沸点随气压的减小而降低，高山上气压小，所以水沸点降低，铁锅里的水尽管沸腾了，但是温度比较低，马铃薯还是煮不软。

考点： 热量与热值 热量与比热容 密度公式的应用 热效率