Question

要使200千克水从20℃升高到100℃需要吸收多少热量？若这些热量由焦炭燃烧来供，则至少需要完全燃烧多少千克焦炭？（焦炭的燃烧值为3.0×10⁷焦/千克）

Answer 1

已知：水的质量m=200kg，水的初温t₀=20℃，水的末温t=100℃，水的比热c=4.2×10³J/（kg?℃），炭的燃烧值为q=3.0×10⁷J/kg
求：水吸收的热量Q_吸=？；需要完全燃烧焦炭的质量m′=？
解：（1）水吸收的热量为：Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×200kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁷J．
（2）若这些热量由焦炭燃烧来供，即焦炭完全燃烧放出的热量等于水吸收的热量，所以焦炭完全燃烧放出的热量：
Q_放=Q_吸=6.72×10⁷J，
∵Q=qm
∴完全燃烧焦炭的质量：
m′===2.24kg．
答：水吸收的热量为6.72×10⁷J；若这些热量由焦炭燃烧来供，则至少需要完全燃烧2.24kg焦炭．
分析：（1）知道水的比热容、质量、初温和末温，可利用公式Q_吸=Cm（t-t₀）计算水吸收的热量．
（2）若这些热量由焦炭燃烧来供，又知道焦炭的热值，可利用公式根据Q=qm的公式变形计算烧水要消耗焦炭的质量．
点评：本题考查了学生对热传递过程中吸热公式、燃料燃烧放出热量公式的综合运用，关键是对公式和公式变形的理解和应用．