问题 问答题

质量为500克的铁壶中放有3千克水,把这一壶20оC的水烧开(一标准大气压),问:

(1)需要吸收多少热量.

(2)若用效率为40%的炉子加热,烧开这壶水需燃烧多少克烟煤?(铁的比热容为0.46×103焦/(千克•℃),无烟煤的燃烧值为3.4×107焦/千克)

答案

(1)1标准大气压下水的沸点是100℃,

烧开一壶水,壶吸收的热量:

Q=cm(t-t0)=0.46×103J/(kg•℃)×0.5kg×(100℃-20℃)=1.84×104J,

水吸收的热量:

Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×3kg×(100℃-20℃)=1.008×106J,

烧开一壶水吸收的热量:

Q=Q+Q=1.84×104J+1.008×106J=1.0264×106J;

(2)炉子的效率为40%=0.40,则烧开一壶水,煤需要释放的热量:

Q=

Q 
η
=
1.0264×106J
0.40
=2.566×106J,

∵Q=mq,

∴需要烟煤的质量:

m=

Q
q
=
2.566×106J
3.4×107J/kg
≈0.075kg=75g;

答:(1)需要吸收1.0264×106J的热量.

(2)烧开这壶水需燃烧75克烟煤.

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