Question

12．某中学锅炉房每天要将3t 水从20℃加热到100℃．问：
（1）这些水要吸收热量为多少？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）若用烟煤作为燃料来烧水，设烟煤完全燃烧释放热量的50%被水吸收，学校每天因烧水要消耗烟煤是多少kg？（烟煤的热值q=2.9×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）知道水的比热容、质量和温度变化，利用公式Q_吸=cm△t计算水吸收的热量．
（2）知道水吸收的热量和热效率，可利用公式Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$计算烟煤完全燃烧放出的热量，又知道烟煤的热值，利用燃料完全燃烧放热公式Q_放=mq求烧水要消耗烟煤的质量．

解答 解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×3000kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁹J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得烟煤完全燃烧放出的热量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.008×1{0}^{9}J}{50%}$=2.016×10⁹J；
由Q_放=mq，得需要烟煤的质量：
m_煤=$\frac{Q_{放}}{q}$=$\frac{2.016×1{0}^{9}J}{2.9×1{0}^{7}J/kg}$≈69.5kg．
答：（1）这些水要吸收1.008×10⁹J的热量；
（2）学校每天因烧水要消耗烟煤的质量为69.5kg．

点评 本题考查了学生对热传递过程中吸热公式、热效率公式、燃料完全燃烧放出热量公式的综合运用，注意固液体燃料完全燃烧放热公式（Q_放=qm）和气体燃料完全燃烧放热公式（Q_放=qV）的区别．