Question

質量為500克的鐵壺中放有3千克水，把這一壺20^оC的水燒開（一標準大氣壓），問：
（1）需要吸收多少熱量．
（2）若用效率為40%的爐子加熱，燒開這壺水需燃燒多少克煙煤？（鐵的比熱容為0.46×10³焦/（千克?℃），無煙煤的燃燒值為3.4×10⁷焦/千克）

Answer 1

解：（1）1標準大氣壓下水的沸點是100℃，
燒開一壺水，壺吸收的熱量：
Q_壺=c_鐵m_鐵（t-t₀）=0.46×10³J/（kg?℃）×0.5kg×（100℃-20℃）=1.84×10⁴J，
水吸收的熱量：
Q_水=c_水m_水（t-t0）=4.2×10³J/（kg?℃）×3kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁶J，
燒開一壺水吸收的熱量：
Q=Q_壺+Q_水=1.84×10⁴J+1.008×10⁶J=1.0264×10⁶J；
（2）爐子的效率為40%=0.40，則燒開一壺水，煤需要釋放的熱量：
Q_放===2.566×10⁶J，
∵Q_放=mq，
∴需要煙煤的質量：
m==≈0.075kg=75g；
答：（1）需要吸收1.0264×10⁶J的熱量．
（2）燒開這壺水需燃燒75克煙煤．
分析：（1）由熱量公式求出鐵壺吸收的熱量、水吸收的熱量，壺與水吸收的熱量為把水燒開需要吸收的熱量．
（2）根據爐子的效率求出煤完全燃燒釋放出的熱量，然后根據煤的燃燒值求出需要燃燒煤的質量．
點評：本題考查了求燒水時吸收的熱量、燃燒煙煤的質量等，熟練應用熱量公式及燃燒值公式即可正確解題．