7.認識自然,親近自然,學校組織學生到桐洲島進行社會實踐活動,小明攜帶一個質(zhì)量為1kg的合金鍋、一臺如圖所示的便攜式丁烷氣爐(內(nèi)置一瓶新的燃氣,參數(shù)如表格所示),愛探究的小明通過手機上網(wǎng)查到便攜式燃氣爐的熱效率為30%,丁烷氣體的燃燒效率為90%,野炊地水的沸點為100℃,測出當?shù)厮臏囟葹?0℃,[水的比熱容為4.2×103J/(kg•℃),鍋的比熱容為0.8×103J/(kg•℃)]
品名便攜式丁烷氣爐質(zhì)量1.88kg(不含氣瓶)
型號WZL-168-A尺寸343×284×113mm
用途野外用點火方式電子點火
使用燃氣液化丁烷氣燃氣消耗量150g/h(最大火力時)
氣瓶規(guī)格(尺寸/容量)
品名總質(zhì)量凈質(zhì)量主要成分熱值
神州354g250g丁烷9×107 J/kg
(1)完全燃燒0.1kg的丁烷氣體可以放出多少焦耳的熱量?
(2)需多少焦耳的熱量,才能使2kg的水溫度升高50℃?
(3)如果燃氣爐以最大火力工作,一瓶燃氣最多能持續(xù)燃燒1.4h,這樣能夠把質(zhì)量為多少千克的水燒開?(最后結(jié)果保留1位小數(shù))

分析 (1)知道丁烷氣體的質(zhì)量和熱值,利用Q=mq求完全燃燒0.1kg的丁烷氣體可以放出的熱量;
(2)知道水的質(zhì)量、比熱容和溫度變化,利用Q=cm△t求使2kg的水溫度升高50℃吸收的熱量;
(3)燃氣爐以最大火力工作時,知道燃氣消耗的質(zhì)量,而甲烷氣體的燃燒效率為90%,則燃氣燃燒時所放出的熱量Q1=Q×90%;又知道便攜式燃氣爐將其燃氣燃燒所放出能量的30%供給水加熱,則水吸收的熱量Q2=Q1×30%,再由Q=cm△t求能燒開水的質(zhì)量.

解答 解:
(1)完全燃燒0.1kg的丁烷氣體可以放出的熱量:
Q=mq=0.1kg×9×107J/kg=9×106J;
(2)使2kg的水溫度升高50℃吸收的熱量:
Q吸1=c1m1△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×50℃=4.2×105J;
(3)燃氣爐以最大火力工作時,燃氣消耗的質(zhì)量為m=150g/h×1.4h=210g=0.21kg,
由題知,丁烷氣體的燃燒效率為90%,則燃氣燃燒時所放出的熱量:
Q1=Q×90%=mq×90%=9×107J/kg×0.21kg×90%=1.701×107J,
又知道便攜式燃氣爐將其燃氣燃燒所放出能量的30%供給水加熱,則水吸收的熱量:
Q2=Q1×30%=1.701×107J×30%=5.103×106J,
由Q=cm△t得能燒開水的質(zhì)量:
m=$\frac{{Q}_{2}}{c△t}$=$\frac{5.103×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/(kg•℃)×(96℃-26℃)}$≈17.4kg.
答:
(1)完全燃燒0.1kg的丁烷氣體可以放出9×106J的熱量;
(2)需4.2×105J的熱量,才能使2kg的水溫度升高50℃;
(3)如果燃氣爐以最大火力工作,一瓶燃氣最多能持續(xù)燃燒1.4h,這樣能夠把質(zhì)量為17.4kg的水燒開.

點評 本題考查了學生對吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式和效率公式的掌握和運用,利用好兩個效率計算水吸收的熱量是本題的關鍵、難點!

練習冊系列答案
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(1)該汽車只靠汽油機驅(qū)動時,在平直公路上勻速行駛的最大速度是多少?
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18.作為一種應急措施,有時也可以用揚聲器代替話筒,如圖所示裝置,人對著揚聲器的錐形紙盆說話聲音就會使紙盆相連的線圈在磁場中振動,從而產(chǎn)生隨著聲音的變化而變化的電流,發(fā)電機(填“發(fā)電機”或“電動機”)運行原理與之相同.

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B.圖乙,瓶子內(nèi)的空氣推動塞子跳起時,空氣的內(nèi)能增大
C.圖丙,試管內(nèi)的水蒸氣推動了塞子沖出時,水蒸氣的內(nèi)能增加
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12.下列關于光現(xiàn)象的說法中,正確的是( 。
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19.科學探究是一個創(chuàng)造性思維活動、實驗活動和邏輯推理交互作用的過程.
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