Question

17．小李同學學習了熱學的有關知識后，知道水的比熱是4.2×10³J/（kg•℃），他想估算一下自己家每天燒水，做飯需要的熱量，于是小明仔細記錄了他家燒水，煮飯需要的時間，并把它折算成燒水的時間，相當于每天將50kg的水從20℃加熱到60℃．
（1）小李家每天燒水做飯需要多少熱量？
（2）如果普通煤的熱值為3×10⁷J/kg，若他家煤爐的效率只有30%，那么小李家每天燒水做飯需要多少kg煤？

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）求燒水做飯所需要的熱量；
（2）知道煤爐的效率，可求實際用煤放出的熱量，利用燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq求實際用煤的質(zhì)量．

解答 解：（1）燒水做飯所需要的熱量為：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（60℃-20℃）=8.4×10⁶J
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得，
實際用煤放出的熱量為：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{30%}$=2.8×10⁷J，
由Q放=mq得，實際用煤的質(zhì)量為：
m_煤=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.8×1{0}^{7}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$≈0.93kg．
答：（1）小李家每天燒水做飯需要8.4×10⁶J熱量；
（2）如果普通煤的熱值為3×10⁷J/kg，若他家煤爐的效率只有30%，那么小李家每天燒水做飯需要0.93kg煤．

點評 本題為電功和熱量的綜合計算題，考查了學生對吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式的掌握和運用，計算時要求靈活運用所學公式．