Question

7．質(zhì)量為20kg的銅塊，溫度由20℃升高到100℃，需要吸收的熱量是多少焦耳？若是用燃燒焦炭給銅塊加熱，已知焦炭完全燃燒時放出的熱量只有40%被銅塊吸收，至少需要燃燒多少千克的焦炭？
[焦炭的熱值是3×10⁷J/kg，C_銅=3.9×10²焦/（千克•℃）]．

Answer 1

分析 銅塊吸收的熱量Q=cm△t，其中比熱容、質(zhì)量、開始溫度和結束溫度都已經(jīng)知道，直接代入公式計算即可；
焦炭放出的熱量只有40%被銅塊吸收，利用效率公式求出焦炭燃燒放出的熱量；又知道Q_放=mq，公式變形就可以求出焦炭的質(zhì)量．

解答 解：銅塊吸收的熱量：
Q_吸=c_銅m_銅（t-t₀）
=3.9×10²J/（kg•℃）×20kg×（100℃-20℃）
=1.56×10⁶J；
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得，
焦炭完全燃燒放出的熱量：Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.56×1{0}^{6}J}{40%}$=3.9×10⁶J，
由Q_放=m_焦炭q_焦炭得，
需要焦炭的質(zhì)量：m_焦炭=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{3.9×1{0}^{6}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=0.13g．
答：銅塊吸收的熱量是1.56×10⁶J；需要0.13kg焦炭．

點評 本題考查熱量和質(zhì)量的計算，這是熱量的兩個計算公式Q=cm△t和Q=mq的應用，在計算過程中要注意單位．