Question

8．把質(zhì)量為50kg溫度為20℃的水加熱到90℃，水需要吸收多少熱量？若這些熱量由煤燃燒供給．
（1）則需要燃燒多少煤？（c_水=4.2×10³J/（kg•℃，煤的熱值q_煤=3.0×10⁷J/kg，不計(jì)熱損失）
（2）如果煤的燃燒效率為80%，則需要多少的煤？

Answer 1

分析 知道水的質(zhì)量、初溫和末溫，利用Q_吸=cm_水（t-t₀）求水吸收的熱量；
（1）若不計(jì)熱損失，Q_放=Q_吸，利用Q_放=mq求需要燃燒煤的質(zhì)量；
（2）如果煤的燃燒效率為80%，Q_吸=Q_放×80%，再利用Q_放=mg求需要燃燒煤的質(zhì)量．

解答 解：
水吸收的熱量：
Q_吸=cm_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（90℃-20℃）=1.47×10⁷J；
（1）不計(jì)熱損失，Q_放=Q_吸=1.47×10⁷J，
由Q_放=mq可得需要燃燒煤的質(zhì)量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.47{×10}^{7}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=0.49kg；
（2）如果煤的燃燒效率為80%，
則煤燃燒放出的熱量：Q_放′=$\frac{{Q}_{吸}}{80%}$=$\frac{1.47×1{0}^{7}J}{80%}$=1.8375×10⁷J，
由Q_放=mq可得需要燃燒煤的質(zhì)量：
m′=$\frac{{Q}_{放}′}{q}$=$\frac{1.8375×1{0}^{7}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=0.6125kg．
答：水需要吸收1.47×10⁷J的熱量；
（1）不計(jì)熱損失，需要燃燒0.49kg煤；
（2）如果煤的燃燒效率為80%，則需要0.6125kg的煤．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)吸熱公式Q_吸=cm△t、Q_放=qm和效率公式的掌握和運(yùn)用，計(jì)算時(shí)注意條件．