Question

一標準大氣壓下，初溫為20℃、質量為10kg的水，從20℃加熱到60℃，應吸收

1.68×10⁶

J的熱量．若通過燃燒焦炭對這些水加熱，那么，完全燃燒0.315kg的焦炭，能夠使這些20℃的水溫度升高到

100

℃．[已知焦炭的熱值是3.0×10⁷J/kg，水的比熱容是4.2×10³J/（kg?℃），水吸收焦炭燃燒釋放熱量的效率是40%]．生活中我們經常看到司機往汽車發動機的水箱里灌水，這是因為水的

比熱容

大，所以在相同條件下水能帶走較多的

熱量

，冷卻效果好．水的比熱容的物理意義是

質量1kg的水溫度升高（或降低）1℃時，吸收（或放出）4.2×10³J的熱量

．

Answer 1

分析：已知水的質量、初溫、末溫以及水的比熱容，根據公式Q_吸=cm△t可求水吸收的熱量；
知道焦炭的質量和焦炭的熱值，利用公式Q_放=mq可計算焦炭完全燃燒放出的熱量；由題知，Q_吸=Q_放×40%，再利用吸熱公式Q_吸=cm△t計算水升高的溫度，得出水的末溫（注意水的末溫為100℃，水沸騰時，吸熱但溫度不變）；
對水的比熱容大的理解：相同質量的水和其它物質比較，吸收或放出相同的熱量，水的溫度升高或降低的少；升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多，據此分析．

解答：解：水吸收的熱量Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg?℃）×10kg×（60℃-20℃）=1.68×10⁶J；
完全燃燒焦炭放出的熱量：
Q_放=m′q=0.315kg×3.0×10⁷J/kg=9.45×10⁶J．
∵Q_吸=cm△t=Q_放×40%，
∴△t=

Q吸

cm

=

9.45×106J×40%

4.2×103J/(kg?℃)×10kg

=90℃，
∵在1標準大氣壓下，水的沸點為100℃，并且沸騰時水的溫度不變，
∴水吸熱后，末溫為100℃，
∵水的初溫為50℃，
∴水的溫度升高到100℃；
因為水的比熱容較大，相同質量的水和其它物質比較，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，水能帶走較多的熱量，冷卻效果好；
水的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃），是指質量為1kg的水溫度升高（或降低）1℃時，吸收（或放出）4.2×10³J的熱量
故答案為：1.68×10⁶；100；比熱容；熱量；質量為1kg的水溫度升高（或降低）1℃時，吸收（或放出）4.2×10³J的熱量．

點評：本題考查了學生對吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式、比熱容概念的了解與掌握，涉及到水的比熱容大的應用，知識點多，屬于難題．