Question

3．某团队在海拔3000多米高山上野营时，使用铁锅烧水，他们发现把体积为20L的水从10℃加热到80℃时，共消耗了5kg的干木柴，已知水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），干木柴的热值为1.2×10⁷J/kg，求：
（1）干木柴完全燃烧放出的热量．
（2）水吸收的热量．
（3）铁锅烧水的效率．

Answer 1

分析 （1）由燃烧值公式Q_放=mq可以求出干木柴释放的热量．
（2）已知水的体积可求得其质量，知道初末温度，由热量公式Q_吸=c_水m（t-t₀）可以求出水吸收的热量．
（3）由效率公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%可以求出铁锅烧水的效率．

解答 解：
（1）干木柴完全燃烧放出的热量                                                    
Q_放=mq=5kg×1.2×10⁷J/kg=6×10⁷J；
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$可得水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×20×10^-3m³=20kg，
水吸收的热量：
Q_吸=c_水m（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×20kg×（80℃-10℃）=5.88×10⁶J，
（3）铁锅烧水的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{5.88×1{0}^{6}J}{6×1{0}^{7}J}$×100%=9.8%．
答：（1）干木柴完全燃烧放出的热量为6×10⁷J；
（2）水吸收的热量为5.88×10⁶J；
（3）铁锅烧水的效率为9.8%．

点评 本题考查了求热量、效率等问题，应用热量公式、燃烧值公式、效率公式即可正确解题．