Question

【題目】認(rèn)識(shí)自然，親近自然．初春學(xué)校組織學(xué)生到桂東北的貓兒山山腳下一農(nóng)莊進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，小明攜帶一個(gè)質(zhì)量為1kg的合金鍋、一臺(tái)如圖所示的便攜式丁烷氣爐（內(nèi)置一瓶新的燃?xì)�，參�?shù)如表格所示），愛探究的小明通過(guò)手機(jī)上網(wǎng)查到便攜式燃?xì)鉅t的熱效率為30%，丁烷氣體的燃燒效率為90%、野炊地水的溫度為25℃，當(dāng)?shù)貧鈮簽?/span>1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓．[水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃），鍋的比熱容為0.8×103J/（kg·℃）]

（1）完全燃燒0.1kg的丁烷氣體可以放出多少焦耳的熱量?

（2）需多少焦耳的熱量，才能使合金鍋內(nèi)2kg的水溫度升高50℃?

（3）如果燃?xì)鉅t以最大火力工作，一瓶燃?xì)庾疃嗄艹掷m(xù)燃燒1.4h，這樣能夠把質(zhì)量為多少千克的水燒開?

品名	便攜式丁烷氣爐	質(zhì)量	1.88kg（不含氣瓶）
型號(hào)	WZL-168-A	尺寸	343×284×113mm
用途	野外用	點(diǎn)火方式	電子點(diǎn)火
使用燃?xì)?/span>	液化丁烷氣	燃?xì)庀�耗�?/span>	150g/h（最大火力時(shí)）

氣瓶規(guī)格（尺寸/容量）
品名	總質(zhì)量	凈質(zhì)量	主要成分	熱值
神州	354g	350g	丁烷	9×107J/kg

Answer 1

【答案】（1）9×106J（2）4.2×105J（3）16.2kg

【解析】

(1)完全燃燒0.1kg的丁烷氣體可以放出的熱量：

Q放=mq=0.1kg×9×107J/kg=9×106J；

(2)使合金鍋內(nèi)2kg的水溫度升高50℃吸收的熱量：

Q吸1=c1m1△t=4.2×103J/（kg℃）×2kg×50℃=4.2×105J；

(3)燃?xì)鉅t以最大火力工作時(shí)，燃?xì)庀�耗的質(zhì)量為：

m氣=0.15kg/h×1.4h=0.21kg，

由題知，丁烷氣體的燃燒效率為90%，則燃?xì)馊紵龝r(shí)所放出的熱量：

Q1=Q放×90%=m氣q×90%=9×107J/kg×0.21kg×90%=1.701×107J，

又知道便攜式燃?xì)鉅t將其燃?xì)馊紵�所放出能量�?/span>30%供給水加熱，則水吸收的熱量：

Q2=Q1×30%=1.701×107J×30%=5.103×106J，

由Q吸=cm△t得能燒開水的質(zhì)量：

m水===16.2kg．

答：(1)完全燃燒0.1kg的丁烷氣體可以放出9×106J的熱量；

(2)需4.2×105J的熱量，才能使合金鍋內(nèi)2kg的水溫度升高50℃；

(3)如果燃?xì)鉅t以最大火力工作，一瓶燃?xì)庾疃嗄艹掷m(xù)燃燒1.4h，這樣能夠把質(zhì)量為16.2kg的水燒開．