Question

12．在質量為0.5kg的鐵鍋中放入5kg水，把這鍋水從20℃加熱到90℃的過程中燃燒了0.2kg的酒精【c_鐵=0.46×10³ J/（kg•℃），酒精的熱值是3×10⁷J/kg】，求：
（1）水和鐵鍋吸收的熱量．
（2）酒精完全燃燒時放出的熱量．
（3）在此過程中所用爐子的效率．

Answer 1

分析 （1）知道水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
知道鐵鍋的質量、鐵的比熱容、鐵鍋的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求鐵鍋吸收的熱量；
（2）知道燃燒酒精的質量和酒精的熱值，可利用公式Q_放=mq計算酒精完全燃燒放出的熱量；
（3）此過程中所用爐子的效率等于水吸收的熱量與酒精完全燃燒放出的熱量之比．

解答 解：
（1）水吸收的熱量：
Q_水吸=c_水m_水△t=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（90℃-20℃）=1.47×10⁶J；
鐵鍋吸收的熱量：
Q_鐵吸=c_鐵m_鐵△t=0.46×10³J/（kg•℃）×0.5kg×（90℃-20℃）=1.6×10⁴J；
（2）酒精完全燃燒放出的熱量：
Q_放=mq=0.2kg×3×10⁷J/kg=6×10⁶J；
（3）此過程中所用爐子的效率：
η=$\frac{{Q}_{水吸}}{{Q}_{放}}$=$\frac{1.47×1{0}^{6}J}{6×1{0}^{6}J}$×100%=24.5%．
答：（1）水和鐵鍋吸收的熱量分別為1.47×10⁶J、1.6×10⁴J；
（2）酒精完全燃燒時放出的熱量為6×10⁶J；
（3）在此過程中所用爐子的效率為24.5%．

點評 本題考查了吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式和效率公式的應用，計算時注意：爐子的效率等于水吸收的熱量與酒精完全燃燒放出的熱量之比．