Question

【题目】学校组织学生到狼牙山山脚下一农庄进行社会实践活动，小丽携带一个质量为1kg的合金锅、一台如图所示的便携式丁烷气炉（内置一瓶新的燃气，参数如表所示），爱探究的小丽通过手机上网查到便携式燃气炉的热效率为30%，丁烷气体的燃烧效率为90%，野炊地水的沸点为96℃，测出当地水的温度为26℃，[水的比热容为4.2×103J/（kg℃），锅的比热容为0.8×103J/（kg℃）]

品名	便携式丁烷气炉	质量	1.88kg（不含气瓶）
型号	WZL﹣168﹣A	尺寸	343×284×113mm
用途	野外用	点火方式	电子点火
使用燃气	液化丁烷气	燃气消耗量	200g/h （最大火力时）

气瓶规格（尺寸/容量）
品名	总质量	净质量	主要成份	热值
神州	354g	250g	丁烷	9×107J/kg

（1）完全燃烧0.3kg的丁烷气体可以放出多少J的热量？
（2）需多少J的热量，才能使合金锅内2kg的水温度升高60℃？
（3）如果燃气炉以最大火力工作，一瓶燃气最多能持续燃烧1.2h，这样能够把质量为多少kg的水烧开？（最后结果保留1位小数）．

Answer 1

【答案】
（1）解：完全燃烧0.3kg的丁烷气体可以放出的热量：

Q放=mq=0.3kg×9×107J/kg=2.7×107J

（2）解：使合金锅内2kg的水温度升高60℃吸收的热量：

Q吸1=c1m1△t=4.2×103J/（kg℃）×2kg×60℃=5.04×105J

（3）解：燃气炉以最大火力工作时，燃气消耗的质量为m气=0.2kg/h×1.2h=0.24kg，

由题知，丁烷气体的燃烧效率为90%，则燃气燃烧时所放出的热量：

Q1=Q放×90%=m气q×90%=9×107J/kg×0.24kg×90%=1.944×107J，

又知道便携式燃气炉将其燃气燃烧所放出能量的30%供给水加热，则水吸收的热量：

Q2=Q1×30%=1.944×107J×30%=5.832×106J，

由Q吸=cm△t得能烧开水的质量：

m水= = ≈19.8kg

【解析】（1）知道丁烷气体的质量和热值，利用Q放=mq求完全燃烧0.3kg的丁烷气体可以放出的热量；（2）知道水的质量、比热容和温度变化，利用Q吸=cm△t求使合金锅内2kg的水温度升高60℃吸收的热量；（3）燃气炉以最大火力工作时，知道燃气消耗的质量，而甲烷气体的燃烧效率为90%，则燃气燃烧时所放出的热量Q1=Q放×90%；又知道便携式燃气炉将其燃气燃烧所放出能量的30%供给水加热，则水吸收的热量Q2=Q1×30%，再由Q吸=cm△t求能烧开水的质量．
【考点精析】利用热量的计算和燃料的热值对题目进行判断即可得到答案，需要熟知热量的计算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收热量，单位是焦耳；c 是物体比热，单位是：焦/(千克?℃)；m是质量；t0 是初始温度；t 是后来的温度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放；热值（q ）：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，单位是：焦耳/千克．燃料燃烧放出热量计算：Q放 =qm；（Q放 是热量，单位是：焦耳；q是燃烧值，单位是：焦/千克；m 是质量，单位是：千克．