Question

5．把質(zhì)量為40kg溫度為20℃的水加熱到100℃，水需要吸收多少熱量？若這些熱量由煤燃燒供給，爐子的效率為20%，則需要燃燒多少煤？[C_水=4.2×10³J/（kg•℃），煤的熱值q_煤=3.0×10⁷J/kg]．

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的熱量；
（2）根據(jù)爐子的效率求出煤燃燒放出的熱量，再根據(jù)煤燃燒的效率求出煤完全燃燒放出的熱量，最后根據(jù)Q=mq求出需要燃燒的煤．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm_水（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×40kg×（100℃-20℃）
=1.344×10⁷J；
（2）爐子的效率為20%，
煤燃燒放出的熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.344×1{0}^{7}J}{20%}$=6.72×10⁷J，
由Q_放=mq得，
需要燃燒煤的質(zhì)量：
m_煤=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{6.72×1{0}^{7}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=2.24kg．
答：（1）水需要吸收了1.344×10⁷J的熱量；
（2）需要完全燃燒2.24kg的煤．

點評 本題考查學(xué)生對吸熱公式Q_吸=cm△t和Q_放=qm的掌握和運用，屬于基礎(chǔ)題目．