Question

9．小明學(xué)習(xí)了熱學(xué)的有關(guān)知識后，知道水的比熱容是4.2×10³J/（kg•℃）．問：
（1）在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，1kg初溫30℃的水吸收了3.78×10⁵J的熱量后，其溫度升高了多少℃？
（2）若將3kg初溫20℃的水燒開，水需要吸收多少熱量？若普通煤的熱值為3×10⁷J/kg，小明家煤爐的效率只有16%，那么他將3kg初溫20℃的水燒開需要多少kg的煤？
（3）家用煤爐除熱效率低浪費能源外，另一個主要缺點是什么？

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水吸收的熱量，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求其溫度升高了多少℃；
（2）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫（一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點100℃），利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
由題知Q_吸=16%Q_放，再利用Q_放=mq計算需要煤的質(zhì)量；
（3）從煤爐的效率、污染等方面分析．

解答 解：（1）由Q_吸=cm△t可得：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{3.78×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×1kg}$=90℃
水的末溫：t=t₀+△t=30℃+90℃=120℃
由于一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點為100℃，所以水溫升高值為100℃-30℃=70℃．
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×3kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁶J；
由題知，Q_吸=16%Q_放，
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{16%}$=$\frac{1.008×1{0}^{6}J}{16%}$=6.3×10⁶J；
Q_放=m′q，
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{6.3×1{0}^{6}J}{3×1{0}^{7}kg}$=0.21kg；
（3）用煤爐燒水的主要缺點：效率低；污染環(huán)境．
答：（1）其溫度升高了70℃；
（2）若將3kg初溫20℃的水燒開，水需要吸收1.008×10⁶J熱量；他將3kg初溫20℃的水燒開需要0.21kg的煤；
（3）家用煤爐除熱效率低浪費能源外，另一個主要缺點是污染嚴(yán)重．

點評 本題考查了學(xué)生對吸熱公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq的掌握和運用，增強了學(xué)生的節(jié)能意識、環(huán)保意識，有意義！