Question

把质量为40kg温度为20℃的水加热到100℃，水需要吸收多少热量？若这些热量由煤燃烧供给，炉子的效率为20%，煤燃烧的效率为70%．则需要燃烧多少煤？c_水=4.2×10³J/（kg?℃），煤的垫值为3.0×10⁷J/kg．

Answer 1

解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=c_水m_水（t₂-t₁）=4.2×10³J/（kg?℃）×40kg×（100℃-20℃）=1.344×10⁷J；
（2）∵炉子的效率为20%，
∴煤燃烧放出的热量Q_放===6.72×10⁷J，
∵煤燃烧的效率为70%，
∴煤完全燃烧放出的热量Q_放′==9.6×10⁷J，
根据Q=mq可得：
需要燃烧煤的质量m_煤===3.2kg．
答：水需要吸收的热量为1.344×10⁷J，需要燃烧3.2kg的煤．
分析：（1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）根据炉子的效率求出煤燃烧放出的热量，再根据煤燃烧的效率求出煤完全燃烧放出的热量，最后根据Q=mq求出需要燃烧的煤．
点评：本题考查了热量的计算和燃料热值的应用，关键是理清水吸收的热量与炉子的效率和煤燃烧的效率之间的关系．