Question

2．星期天小明全家野营时，使用铁锅烧水，他们发现把体积为20L的水从10℃加热到90℃时，共消耗了4kg的干木材．（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）铁锅烧水的效率．

Answer 1

分析 （1）由燃烧值公式Q_放=mq可以求出木柴释放的热量．
（2）已知水的体积可求得其质量，知道初末温度，由热量公式Q_吸=c_水m（t-t₀）可以求出水吸收的热量．
（3）由效率公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%可以求出炉子的效率．

解答 解：（1）干木柴完全燃烧放出的热量                                                    
Q_放=mq=4kg×1.2×10⁷J/kg=4.8×10⁷J；
（2）水的体积V=20L=20dm³=20×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得水的质量：
m_水=ρV=20×10^-3m³×1.0×10³kg/m³=20kg，
水吸收的热量：
Q_吸=c_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×20kg×（90℃-10℃）=6.72×10⁶J，
（3）烧水的效率：η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{6.72×1{0}^{6}J}{4.8×1{0}^{7}J}$×100%=14%．
答：（1）干木柴完全燃烧放出的热量为4.8×10⁷J．
（2）水吸收的热量为6.72×10⁵J．
（3）铁锅烧水的效率为14%．

点评 本题考查了求热量、效率等问题，应用热量公式、燃烧值公式、效率公式即可正确解题．