Question

3．在標準大氣壓下初溫為20℃、質量為10kg的水，加熱到60℃，應該吸收1.68×10⁶J的熱量，如果通過燃燒焦炭對這些水加熱，水吸收焦炭燃燒放出熱量的效率是40%，那么完全燃燒0.42kg的焦炭，能夠使這些20℃的水升高到100℃．（已知焦炭的熱值是3.0×10⁷J/kg）．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）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．

解答 解：
（1）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；
（2）完全燃燒焦炭放出的熱量：
Q_放=m′q=0.42kg×3.0×10⁷J/kg=1.26×10⁷J．
因為Q_吸=cm△t=Q_放×40%，
所以△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{1.26×1{0}^{7}J×40%}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×10kg}$=120℃，
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℃，
即：初溫為20℃的水，吸熱后溫度升高到100℃．
故答案為：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、效率公式的了解與掌握，雖知識點多，但都屬于基礎，難度不大．