質(zhì)量為500克的鐵壺中放有3千克水,把這一壺20оC的水燒開(一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓),問:
(1)需要吸收多少熱量.
(2)若用效率為40%的爐子加熱,燒開這壺水需燃燒多少克煙煤?(鐵的比熱容為0.46×103焦/(千克?℃),無煙煤的燃燒值為3.4×107焦/千克)
解:(1)1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點是100℃,
燒開一壺水,壺吸收的熱量:
Q
壺=c
鐵m
鐵(t-t
0)=0.46×10
3J/(kg?℃)×0.5kg×(100℃-20℃)=1.84×10
4J,
水吸收的熱量:
Q
水=c
水m
水(t-t0)=4.2×10
3J/(kg?℃)×3kg×(100℃-20℃)=1.008×10
6J,
燒開一壺水吸收的熱量:
Q=Q
壺+Q
水=1.84×10
4J+1.008×10
6J=1.0264×10
6J;
(2)爐子的效率為40%=0.40,則燒開一壺水,煤需要釋放的熱量:
Q
放=
=
=2.566×10
6J,
∵Q
放=mq,
∴需要煙煤的質(zhì)量:
m=
=
≈0.075kg=75g;
答:(1)需要吸收1.0264×10
6J的熱量.
(2)燒開這壺水需燃燒75克煙煤.
分析:(1)由熱量公式求出鐵壺吸收的熱量、水吸收的熱量,壺與水吸收的熱量為把水燒開需要吸收的熱量.
(2)根據(jù)爐子的效率求出煤完全燃燒釋放出的熱量,然后根據(jù)煤的燃燒值求出需要燃燒煤的質(zhì)量.
點評:本題考查了求燒水時吸收的熱量、燃燒煙煤的質(zhì)量等,熟練應(yīng)用熱量公式及燃燒值公式即可正確解題.