认识自然.亲近自然.学校组织学生到桐洲岛进行社会实践活动.小明携带一个质量为1kg的合金锅.一台如图所示的便携式丁烷气炉(内置一瓶新的燃气.参数如表格所示).爱探究的小明通过手机上网查到便携式燃气炉的热效率为30%.丁烷气体的燃烧效率为90%.野炊地水的沸点为100℃.测出当地水的温度为20℃.[水的比热容为4.2×103J/.锅的比热容为0.8� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

7．

认识自然，亲近自然，学校组织学生到桐洲岛进行社会实践活动，小明携带一个质量为1kg的合金锅、一台如图所示的便携式丁烷气炉（内置一瓶新的燃气，参数如表格所示），爱探究的小明通过手机上网查到便携式燃气炉的热效率为30%，丁烷气体的燃烧效率为90%，野炊地水的沸点为100℃，测出当地水的温度为20℃，[水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），锅的比热容为0.8×10³J/（kg•℃）]

品名	便携式丁烷气炉	质量	1.88kg（不含气瓶）
型号	WZL-168-A	尺寸	343×284×113mm
用途	野外用	点火方式	电子点火
使用燃气	液化丁烷气	燃气消耗量	150g/h（最大火力时）

气瓶规格（尺寸/容量）
品名	总质量	净质量	主要成分	热值
神州	354g	250g	丁烷	9×10⁷ J/kg

（1）完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出多少焦耳的热量？
（2）需多少焦耳的热量，才能使2kg的水温度升高50℃？
（3）如果燃气炉以最大火力工作，一瓶燃气最多能持续燃烧1.4h，这样能够把质量为多少千克的水烧开？（最后结果保留1位小数）

分析（1）知道丁烷气体的质量和热值，利用Q_放=mq求完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出的热量；
（2）知道水的质量、比热容和温度变化，利用Q_吸=cm△t求使2kg的水温度升高50℃吸收的热量；
（3）燃气炉以最大火力工作时，知道燃气消耗的质量，而甲烷气体的燃烧效率为90%，则燃气燃烧时所放出的热量Q₁=Q_放×90%；又知道便携式燃气炉将其燃气燃烧所放出能量的30%供给水加热，则水吸收的热量Q₂=Q₁×30%，再由Q_吸=cm△t求能烧开水的质量．

解答解：
（1）完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出的热量：
Q_放=mq=0.1kg×9×10⁷J/kg=9×10⁶J；
（2）使2kg的水温度升高50℃吸收的热量：
Q_吸1=c₁m₁△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×50℃=4.2×10⁵J；
（3）燃气炉以最大火力工作时，燃气消耗的质量为m_气=150g/h×1.4h=210g=0.21kg，
由题知，丁烷气体的燃烧效率为90%，则燃气燃烧时所放出的热量：
Q₁=Q_放×90%=m_气q×90%=9×10⁷J/kg×0.21kg×90%=1.701×10⁷J，
又知道便携式燃气炉将其燃气燃烧所放出能量的30%供给水加热，则水吸收的热量：
Q₂=Q₁×30%=1.701×10⁷J×30%=5.103×10⁶J，
由Q_吸=cm△t得能烧开水的质量：
m_水=$\frac{{Q}_{2}}{c△t}$=$\frac{5.103×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（96℃-26℃）}$≈17.4kg．
答：
（1）完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出9×10⁶J的热量；
（2）需4.2×10⁵J的热量，才能使2kg的水温度升高50℃；
（3）如果燃气炉以最大火力工作，一瓶燃气最多能持续燃烧1.4h，这样能够把质量为17.4kg的水烧开．

点评本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式和效率公式的掌握和运用，利用好两个效率计算水吸收的热量是本题的关键、难点！

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