Question

15．某团队在野营用铁锅烧水时发现，把体积为2L（1L=10^-3m³）的水从20℃加热到85℃，共消耗了5kg的干木材，已知水的比热容c_水=4.2×10³J/（kg•℃），干木材的热值为1.2×10⁷J/kg，水的密度是1.0×10³kg/m³，求：
（1）干木材燃烧放出的热量？
（2）水吸收的热量？
（3）铁锅烧水的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）由燃烧值公式Q_放=mq可以求出木柴释放的热量．
（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=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$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为：
Q_放=mq=5kg×1.2×10⁷J/kg=6×10⁷J，
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$可得水的质量m=ρV=2×10^-3m³×1.0×10³kg/m³=2kg，
水吸收的热量：
Q_吸=c_水m（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（85℃-20℃）=5.46×10⁵J，
（3）η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$=$\frac{5.46×1{0}^{5}J}{6×1{0}^{6}J}$×100%=9.1%．
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5.46×10⁵J．
（3）铁锅烧水的效率为9.1%．

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．