Question

5．李斌同學學習了熱學的知識后，想估算一下自己家中每天燒水、做飯需要的熱量．于是他仔細記錄了家中每天燒水、煮飯、炒菜需要的時間”，并把它折算成燒水時間，相當于每天將40kg的20℃的水加熱到100℃．請計算：
（l）李斌家每天燒水做飯需要多少熱量？
（2）如果木柴的熱值為1.2×10⁷J/kg，木柴燃燒時有60%的熱量被水吸收，那么李斌家中每天燒水做飯至少需要多少千克的木柴？

Answer 1

分析 （1）已知水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量，即每天燒水做飯需要的熱量；
（2）根據(jù)Q_吸=Q_放η求出木柴完全燃燒釋放的熱量，再根據(jù)Q_放=mq求出需要燃燒木柴的質(zhì)量．

解答 解：
（1）每天燒水做飯需要的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×40kg×（100℃-20℃）
=1.344×10⁷J；
（2）因為Q_吸=Q_放η，
所以木柴完全燃燒釋放的熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.344×1{0}^{7}J}{60%}$=2.24×10⁷J，
由Q_放=mq得需要燃燒木柴的質(zhì)量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.24×1{0}^{7}J}{1.2×1{0}^{7}J/kg}$≈1.87kg．
答：（l）李斌家每天燒水做飯需要1.344×10⁷J的熱量；
（2）李斌家中每天燒水做飯至少需要1.87千克的木柴．

點評 本題考查了吸熱公式和效率公式、燃料完全燃燒釋放熱量公式的應用，注意公式Q_放=Vq和Q_放=mq的選取．