Question

12．质量为50kg的水，温度由30℃升高到100℃，需要吸收的热量是多少J？若是燃烧焦炭给水加热，已知焦炭完全燃烧时放出的热量只有50%被水吸收，需要燃烧多少焦炭？[焦炭的燃烧值是q=3.0×10⁷J/kg，c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 ①已知水的质量和比热容以及初温、末温，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
②根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%求出焦炭完全燃烧放出的热量，再利用Q=mq的变形公式m=$\frac{Q}{q}$求出需要燃烧焦炭的质量．

解答 解：水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（100℃-30℃）
=1.47×10⁷J．
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%得，焦炭完全燃烧放出的热量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.47×1{0}^{7}J}{50%}$=2.94×10⁷J，
由Q_放=mq得，需要燃烧焦炭的质量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.94×1{0}^{7}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=0.98kg．
答：需要吸收的热量是1.47×10⁷J；需要燃烧0.98kg焦炭．

点评 本题考查了吸热公式和效率公式、燃料完全燃烧释放热量公式的应用，由于条件已给出，难度不是很大．