Question

12．某中學鍋爐房每天要將3t 水從20℃加熱到100℃．問：
（1）這些水要吸收熱量為多少？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）若用煙煤作為燃料來燒水，設煙煤完全燃燒釋放熱量的50%被水吸收，學校每天因燒水要消耗煙煤是多少kg？（煙煤的熱值q=2.9×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）知道水的比熱容、質量和溫度變化，利用公式Q_吸=cm△t計算水吸收的熱量．
（2）知道水吸收的熱量和熱效率，可利用公式Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$計算煙煤完全燃燒放出的熱量，又知道煙煤的熱值，利用燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq求燒水要消耗煙煤的質量．

解答 解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×3000kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁹J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得煙煤完全燃燒放出的熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.008×1{0}^{9}J}{50%}$=2.016×10⁹J；
由Q_放=mq，得需要煙煤的質量：
m_煤=$\frac{Q_{放}}{q}$=$\frac{2.016×1{0}^{9}J}{2.9×1{0}^{7}J/kg}$≈69.5kg．
答：（1）這些水要吸收1.008×10⁹J的熱量；
（2）學校每天因燒水要消耗煙煤的質量為69.5kg．

點評 本題考查了學生對熱傳遞過程中吸熱公式、熱效率公式、燃料完全燃燒放出熱量公式的綜合運用，注意固液體燃料完全燃燒放熱公式（Q_放=qm）和氣體燃料完全燃燒放熱公式（Q_放=qV）的區別．