Question

12．質量為50kg的水，溫度由30℃升高到100℃，需要吸收的熱量是多少J？若是燃燒焦炭給水加熱，已知焦炭完全燃燒時放出的熱量只有50%被水吸收，需要燃燒多少焦炭？[焦炭的燃燒值是q=3.0×10⁷J/kg，c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 ①已知水的質量和比熱容以及初溫、末溫，根據Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
②根據η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%求出焦炭完全燃燒放出的熱量，再利用Q=mq的變形公式m=$\frac{Q}{q}$求出需要燃燒焦炭的質量．

解答 解：水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（100℃-30℃）
=1.47×10⁷J．
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%得，焦炭完全燃燒放出的熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.47×1{0}^{7}J}{50%}$=2.94×10⁷J，
由Q_放=mq得，需要燃燒焦炭的質量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.94×1{0}^{7}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=0.98kg．
答：需要吸收的熱量是1.47×10⁷J；需要燃燒0.98kg焦炭．

點評 本題考查了吸熱公式和效率公式、燃料完全燃燒釋放熱量公式的應用，由于條件已給出，難度不是很大．