Question

1．王大剛同學和家人在郊外野餐，用木炭燒水．鐵鍋內(nèi)裝有5kg水，把水從18℃加熱至98℃，已知水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）．如果木炭的熱值為3.4×10⁷J/kg，它燃燒放出的熱有10%被水吸收．求：
（1）在這個過程中水吸收的熱量；
（2）在這個過程中木炭放出的熱量
（3）在這個過程中需要完全燃燒多少木炭．

Answer 1

分析 （1）由熱量公式Q_吸=cm△t計算水吸收的熱量；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$可求得在這個過程中木炭放出的熱量；
（3）由Q_放=mq得m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$計算需要的木炭．

解答 解：
（1）吸收的熱量Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（98℃-18℃）=1.68×10⁶J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.68×1{0}^{6}J}{10%}$=1.68×10⁷J，
（3）由Q_放=mq得：
需要的木炭m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{3.4×1{0}^{7}J/kg}$═0.49kg．
答：（1）在這個過程中水吸收1.68×10⁶J的熱量；
（2）在這個過程中木炭放出的熱量為1.68×10⁷J；
（3）在這個過程中需要完全燃燒0.49kg木炭．

點評 本題利用了燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq和吸熱Q_吸=cm△t進行計算．在利用公式時，要注意每個字母表示的物理量及其單位．