Question

12．在质量为0.5kg的铁锅中放入5kg水，把这锅水从20℃加热到90℃的过程中燃烧了0.2kg的酒精【c_铁=0.46×10³ J/（kg•℃），酒精的热值是3×10⁷J/kg】，求：
（1）水和铁锅吸收的热量．
（2）酒精完全燃烧时放出的热量．
（3）在此过程中所用炉子的效率．

Answer 1

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；
知道铁锅的质量、铁的比热容、铁锅的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm△t求铁锅吸收的热量；
（2）知道燃烧酒精的质量和酒精的热值，可利用公式Q_放=mq计算酒精完全燃烧放出的热量；
（3）此过程中所用炉子的效率等于水吸收的热量与酒精完全燃烧放出的热量之比．

解答 解：
（1）水吸收的热量：
Q_水吸=c_水m_水△t=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（90℃-20℃）=1.47×10⁶J；
铁锅吸收的热量：
Q_铁吸=c_铁m_铁△t=0.46×10³J/（kg•℃）×0.5kg×（90℃-20℃）=1.6×10⁴J；
（2）酒精完全燃烧放出的热量：
Q_放=mq=0.2kg×3×10⁷J/kg=6×10⁶J；
（3）此过程中所用炉子的效率：
η=$\frac{{Q}_{水吸}}{{Q}_{放}}$=$\frac{1.47×1{0}^{6}J}{6×1{0}^{6}J}$×100%=24.5%．
答：（1）水和铁锅吸收的热量分别为1.47×10⁶J、1.6×10⁴J；
（2）酒精完全燃烧时放出的热量为6×10⁶J；
（3）在此过程中所用炉子的效率为24.5%．

点评 本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式和效率公式的应用，计算时注意：炉子的效率等于水吸收的热量与酒精完全燃烧放出的热量之比．