Question

如果用焦炭把3kg的水從20℃加熱到100℃，若燃料的利用率為70%，至少需要多少焦炭？（焦炭的熱值為3.0×10⁷J/kg，水的比熱容為4.2×10³J/kg?℃）

Answer 1

分析：（1）根據已知條件，利用熱量的計算公式計算水吸收的熱量；
（2）根據題意可知燃料放出的熱量70%被水吸收，所以Q_吸=Q_放×70%，再利用熱值的計算公式計算燃燒焦炭的質量．

解答：已知：水的質量m=3kg，初溫t₀=20℃，末溫t=100℃，焦炭的熱值為q=3.0×10⁷J/kg，水的比熱容為c=4.2×10³J/（kg?℃）
求：燃燒焦炭的質量m′=？
解：水吸收的熱量：Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×3kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁶J；
燃燒焦炭放出的熱量：Q_放=

Q吸

70%

=

1.008×107J

70%

=1.44×10⁶J，
∵Q=mq，
∴燃燒焦炭的質量m′=

Q放

q

=

1.44×106J

3×107J/kg

=0.048kg．
答：需要燃燒焦炭0.048kg．

點評：本題把熱量計算和熱值聯(lián)系在一起，增加了難度；關鍵是知道水吸收的熱量等于焦炭完全燃燒放出熱量的70%．