Question

3．某團隊在海拔3000多米高山上野營時，使用鐵鍋燒水，他們發現把體積為20L的水從10℃加熱到80℃時，共消耗了5kg的干木柴，已知水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃），干木柴的熱值為1.2×10⁷J/kg，求：
（1）干木柴完全燃燒放出的熱量．
（2）水吸收的熱量．
（3）鐵鍋燒水的效率．

Answer 1

分析 （1）由燃燒值公式Q_放=mq可以求出干木柴釋放的熱量．
（2）已知水的體積可求得其質量，知道初末溫度，由熱量公式Q_吸=c_水m（t-t₀）可以求出水吸收的熱量．
（3）由效率公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%可以求出鐵鍋燒水的效率．

解答 解：
（1）干木柴完全燃燒放出的熱量                                                    
Q_放=mq=5kg×1.2×10⁷J/kg=6×10⁷J；
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$可得水的質量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×20×10^-3m³=20kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×20kg×（80℃-10℃）=5.88×10⁶J，
（3）鐵鍋燒水的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{5.88×1{0}^{6}J}{6×1{0}^{7}J}$×100%=9.8%．
答：（1）干木柴完全燃燒放出的熱量為6×10⁷J；
（2）水吸收的熱量為5.88×10⁶J；
（3）鐵鍋燒水的效率為9.8%．

點評 本題考查了求熱量、效率等問題，應用熱量公式、燃燒值公式、效率公式即可正確解題．