Question

1．王大刚同学和家人在郊外野餐，用木炭烧水．铁锅内装有5kg水，把水从18℃加热至98℃，已知水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）．如果木炭的热值为3.4×10⁷J/kg，它燃烧放出的热有10%被水吸收．求：
（1）在这个过程中水吸收的热量；
（2）在这个过程中木炭放出的热量
（3）在这个过程中需要完全燃烧多少木炭．

Answer 1

分析 （1）由热量公式Q_吸=cm△t计算水吸收的热量；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$可求得在这个过程中木炭放出的热量；
（3）由Q_放=mq得m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$计算需要的木炭．

解答 解：
（1）吸收的热量Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（98℃-18℃）=1.68×10⁶J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.68×1{0}^{6}J}{10%}$=1.68×10⁷J，
（3）由Q_放=mq得：
需要的木炭m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{3.4×1{0}^{7}J/kg}$═0.49kg．
答：（1）在这个过程中水吸收1.68×10⁶J的热量；
（2）在这个过程中木炭放出的热量为1.68×10⁷J；
（3）在这个过程中需要完全燃烧0.49kg木炭．

点评 本题利用了燃料完全燃烧放热公式Q_放=mq和吸热Q_吸=cm△t进行计算．在利用公式时，要注意每个字母表示的物理量及其单位．