Question

15．水的比熱容是4.2×10³J/（kg•℃），一標準大氣壓下，初溫為20℃、質量為10kg的水，從20℃加熱到60℃，應吸收1.68×10⁶J的熱量．若通過燃燒焦炭對這些水加熱，那么，完全燃燒0.315kg的焦炭，能夠使這些20℃的水溫度升高到100℃．[已知焦炭的熱值是3.0×10⁷J/kg，水吸收焦炭燃燒釋放熱量的效率是40%]．

Answer 1

分析 已知水的質量、初溫、末溫以及水的比熱容，根據(jù)公式Q_吸=cm△t可求水吸收的熱量；
知道焦炭的質量和焦炭的熱值，利用公式Q_放=mq可計算焦炭完全燃燒放出的熱量；由題知，Q_吸=Q_放×40%，再利用吸熱公式Q_吸=cm△t計算水升高的溫度，得出水的末溫（注意水的末溫為100℃，水沸騰時，吸熱但溫度不變）；
對水的比熱容大的理解：相同質量的水和其它物質比較，吸收或放出相同的熱量，水的溫度升高或降低的少；升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多，據(jù)此分析．

解答 解：
水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃），
水吸收的熱量Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×（60℃-20℃）=1.68×10⁶J；
完全燃燒焦炭放出的熱量：
Q_放=m′q=0.315kg×3.0×10⁷J/kg=9.45×10⁶J．
因為：Q_吸=cm△t=Q_放×40%，
所以△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{9.45×1{0}^{6}J×40%}{4.2×10J/（kg•℃）×10kg}$=90℃，
在1標準大氣壓下，水的沸點為100℃，并且沸騰時水吸熱溫度不變，
所以水吸熱后，末溫為100℃，
初溫為20℃的水，吸熱后溫度升高到100℃．
故答案為：4.2×10³J/（kg•℃）；1.68×10⁶；100；．

點評 本題考查了學生對吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式、比熱容概念的了解與掌握，涉及到水的比熱容大的應用，知識點多，屬于難題．