Question

14．學習的目的在于運用，試運用你學過的物理知識解決下列計算問題．
幾種物質的比熱容              

物質	比熱容×103J/（kg•℃）
水	4.2
銅	0.39
冰	2.1
鐵	0.46

常見燃料的熱值

名稱	熱值J/kg
干木柴	1.2×107
煙煤	2.9×107
無煙煤	3.4×107
焦碳	3.0×107

（1）要把2kg溫度為20℃的水加熱到70℃，至少需供給多少熱量？
（2）某一太陽能熱水器一天能把160L的水從20℃的水加熱到70℃，水吸收的熱量相當于多少焦碳完全燃燒放出的熱量？

Answer 1

分析 （1）知道水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的熱量．
（2）根據質量公式m=ρV可計算水的質量，根據熱傳遞過程中吸熱公式Q_吸=cm△t可計算水吸收的熱量，而Q_放=Q_吸，再利用Q_放=mq可計算需要完全燃燒多少焦碳．

解答 解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（70℃-20℃）=4.2×10⁵J．
（2）160L=160×10^-3m³
由ρ=$\frac{m}{V}$得水質量：
m′=ρV=1.0×10³kg/m³×160×10^-3m³=160kg．
水吸收熱量：
Q_吸′=cm△t=4.2×10³J×160kg×（70℃-20℃）=3.36×10⁷J．
由題知，Q_放=Q_吸′=3.36×10⁷J，
由Q_放=mq得需要完全燃燒焦碳質量：
m_焦炭=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{3.36×1{0}^{7}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=1.12kg
答：（1）要把2kg溫度為20℃的水加熱到70℃，至少需供給4.2×10⁵J的熱量；
（2）水吸收的熱量相當于1.12kg焦碳完全燃燒放出的熱量．

點評 本題考查了密度公式，吸熱公式、燃料完全燃燒放出熱量公式的應用，屬于基礎題目．