Question

12．在2015年春游王剛同學(xué)和朋友在郊外野餐，用木炭燒水．鐵鍋內(nèi)裝有10kg水，把水從20℃加熱至100℃，已知水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）．如果木炭的熱值為3.4×10⁷J/kg，它燃燒放出的熱有10%被水吸收．求：
（1）在此燒水過程中水吸收的熱量是多少；
（2）他們在這個過程中需要用掉多少木炭？

Answer 1

分析 （1）由熱量公式Q_吸=cm△t計算水吸收的熱量；
（2）根據(jù)Q_吸=Q_放η計算木炭需放出的熱量，由Q_放=mq得m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$計算需要的木炭．

解答 解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁶J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得木材需放出的熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{3.36×1{0}^{6}J}{10%}$=3.36×10⁷J，
由Q_放=mq得需要的木炭：
m_木炭=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{3.36×1{0}^{7}J}{3.4×1{0}^{7}J/kg}$≈0.98kg．
答：（1）在這個過程中水吸收3.36×10⁶J的熱量；
（2）在這個過程中用掉0.98kg木炭．

點評 本題利用了燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq和吸熱Q_吸=cm△t進(jìn)行計算．在利用公式時，要注意每個字母表示的物理量及其單位．