Question

【題目】縣實驗中學為了供應師生的開水，鍋爐房每天要將3t水從20℃加熱到100℃．[水的比熱容是4.2×103J/（kg℃）]問：
（1）這些水要吸收熱量為多少？若鍋爐用煙煤做燃料且煙煤完全燃燒放出的熱量只有60%被水吸收，則加熱這些水需要完全燃燒多少煙煤？（已知煙煤的熱值為3.0×107J/kg）
（2）“西氣東輸”實現后，可用天然氣作為燃料來燒水．若天然氣完全燃燒放出的熱量全部被水吸收，學校每天因燒水要消耗天然氣的體積是多少m3？（天然氣的熱值q=8.4×107J/m3 ． 氣體完全燃燒放出熱量的公式是Q=qV，式中V表示氣體燃燒的體積）

Answer 1

【答案】
（1）解：水要吸收熱量：

Q吸=cm△t=cm（t1﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×3×103kg×（100℃﹣20℃）=1.008×109J，

由η= 可得，Q放= = =1.68×109J，

由Q=mq可得，m總= = =56kg

（2）解：若天然氣完全燃燒放出的熱量全部被水吸收，即Q′=Q吸=1.008×109J，

由Q=Vq可得，V= = =12m3

【解析】（1）知道水的比熱容、質量和溫度變化，利用公式Q吸=cm△t計算水吸收的熱量；知道水吸收的熱量和熱效率，可利用公式Q放= 計算煙煤需要放出的熱量；然后再利用Q=mq可求得加熱這些水需要完全燃燒多少煙煤；（2）已知天然氣完全燃燒放出的熱量全部被水吸收，又知道天然氣的熱值，利用燃料完全燃燒放熱公式Q放=qV求燒水要消耗多少體積的天然氣．
【考點精析】掌握熱量的計算和燃料的熱值是解答本題的根本，需要知道熱量的計算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收熱量，單位是焦耳；c 是物體比熱，單位是：焦/(千克?℃)；m是質量；t0 是初始溫度；t 是后來的溫度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放；熱值（q ）：1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量，單位是：焦耳/千克．燃料燃燒放出熱量計算：Q放 =qm；（Q放 是熱量，單位是：焦耳；q是燃燒值，單位是：焦/千克；m 是質量，單位是：千克．