Question

【題目】認識自然，親近自然．初春學(xué)校組織學(xué)生到桂東北的貓兒山山腳下一農(nóng)莊進行社會實踐活動，小明攜帶一個質(zhì)量為1kg的合金鍋、一臺如圖甲所示的便攜式丁烷氣爐（內(nèi)置一瓶新的燃氣，參數(shù)如圖乙所示），愛探究的小明通過手機上網(wǎng)查到便攜式燃氣爐的熱效率為30%，丁烷氣體的燃燒效率為90%，野炊地水的沸點為96℃，測出當(dāng)?shù)厮�的溫度�?6℃，[水的比熱容為4.2×103J/（kg℃），鍋的比熱容為0.8×103J/（kg℃）]

（1）完全燃燒0.1kg的丁烷氣體可以放出多少焦耳的熱量？

（2）需多少焦耳的熱量，才能使合金鍋內(nèi)2kg的水溫度升高50℃？

（3）如果燃氣爐以最大火力工作，一瓶燃氣最多能持續(xù)燃燒1.4h，這樣能夠把質(zhì)量為多少千克的水燒開？（最后結(jié)果保留1位小數(shù)）．

Answer 1

【答案】（1）9×106J；（2）4.2×105J；（3）17.4kg

【解析】

試題分析：（1）由圖乙可得丁烷的熱值為9×107J/kg；完全燃燒0.1kg的丁烷氣體可以放出的熱量：

Q放=mq=0.1kg×9×107J/kg=9×106J；

（2）使合金鍋內(nèi)2kg的水溫度升高50℃吸收的熱量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×2kg×50℃=4.2×105J；

（3）由圖乙可知燃氣爐以最大火力工作時，燃氣消耗量為150g/h，所以1.4h燃氣的消耗量的質(zhì)量為m氣=0.15kg/h×1.4h=0.21kg，由題知，甲烷氣體的燃燒效率為90%，則燃氣燃燒時所放出的熱量：

Q1=Q放×90%=m氣q×90%=9×107J/kg×0.21kg×90%=1.701×107J，又知道便攜式燃氣爐將其燃氣燃燒所放出能量的30%供給水加熱，則水吸收的熱量：Q2=Q1×30%=1.701×107J×30%=5.103×106J，由Q吸=cm△t得能燒開水的質(zhì)量：m水=≈17.4kg．