Question

3．完全燃燒200g的某種燃料，放出6.72×10⁶J的熱量，這種燃料的熱值是多大？若放出熱量全部被水吸收，能使多少kg的20℃水燒開？[在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，已知c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]實(shí)際情況下，能燒開水的質(zhì)量和計(jì)算結(jié)果相比怎樣？說出理由．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燃料燃燒放出熱量公式Q_放=mq變形計(jì)算得出；
（2）由題知，Q_吸=Q_放，知道水的溫度變化、水的比熱容，再根據(jù)Q_吸=cm△t求水的質(zhì)量．
（3）燒水時(shí)，在能量轉(zhuǎn)化中熱量有散失，例如：壺本身吸收熱量，同時(shí)水汽化中散失熱量，因此燒開一壺水所提供的熱量大于水所吸收的熱量，這些因素均會造成實(shí)際加熱時(shí)間的延長．

解答 解：（1）m₁=200g=0.2kg；
根據(jù)公式Q_放=m₁q得：
q=$\frac{{Q}_{放}}{{m}_{1}}$=$\frac{6.72×1{0}^{6}J}{0.2kg}$=3.36×10⁷J/kg；
（2）由題知，Q_吸=Q_放=6.72×10⁶J，
∵Q_吸=cm△t，
∴水的質(zhì)量：
m₂=$\frac{{Q}_{吸}}{c△t}$=$\frac{6.72×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（100℃-20℃）}$=20kg．
（3）由于給水加熱時(shí)，壺要吸收熱量，同時(shí)有熱散失，所以燒開這一壺水所需提供的熱量要大于6.72×10⁶J，
那么能燒開水的質(zhì)量要小于上面的計(jì)算結(jié)果．
答：這種燃料的熱值是3.36×10⁷J/kg；若放出熱量全部被水吸收，能使20kg的20℃水燒開；由于給水加熱時(shí)，壺要吸收熱量，同時(shí)有熱散失，所以能燒開水的質(zhì)量要小于上面的計(jì)算結(jié)果．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對吸熱公式Q_吸=cm△t、燃料安全燃燒放熱公式Q_放=mq的掌握和運(yùn)用，利用好條件“放出熱量全部被水吸收”是本題的關(guān)鍵．