Question

5．將3千克、10℃的水燒開時(shí)，水總共吸收了多少熱量？若不計(jì)熱量損失，煤油完全燃燒放出的熱量全部被水吸收，需要完全燃燒多少克煤油？（煤油的熱值是4.6×10⁷焦/千克）若實(shí)際需燃燒80克的煤油，則該煤油爐的熱效率是多少？

Answer 1

分析 （1）1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，知道水的質(zhì)量、比熱容和溫度的變化，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）若不計(jì)熱量損失，Q_吸=Q_放，根據(jù)Q_吸=mq求出需要完全燃燒煤油的質(zhì)量；
（3）根據(jù)Q_吸=mq求出80g煤油完全燃燒放出的熱量，根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%求出該煤油爐的熱效率．

解答 解：（1）1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×3kg×（100℃-10℃）
=1.134×10⁶J；
（2）由題知，Q_放=Q_吸=1.134×10⁶J，
∵Q_放=mq，
∴需要完全燃燒煤油的質(zhì)量：
m₁=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.134×1{0}^{6}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$≈0.02465kg=24.65g；
（3）80g煤油完全燃燒放出的熱量：
Q_放′=m₂q=80×10^-3kg×4.6×10⁷J/kg=3.68×10⁶J，
該煤油爐的熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.134×1{0}^{6}J}{3.68×1{0}^{6}J}$×100%≈30.8%．
答：水吸收的熱量為1.134×10⁶J；若不計(jì)熱量損失，需要完全燃燒24.65g的煤油；該煤油爐的熱效率是30.8%．

點(diǎn)評 本題主要考查了公式Q_吸=cm（t-t₀）和Q_放=mq的運(yùn)用以及煤油爐熱效率的計(jì)算，關(guān)鍵是知道1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃．