Question

2．小宜學習了熱學的知識后，知道水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃），他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℃水燒開（加熱到100℃）．請計算：
（l）小宜家每天燒水做飯需要多少熱量？
（2）如果木柴的熱值q為1.2×10⁷J/kg，從理論上講小宜家中每天燒水做飯需要多少千克的木柴？
（3）一天小宜家完成燒水做飯實際用了木柴2Kg，求實際燒水做飯的熱效率？

Answer 1

分析 （1）已知水的質(zhì)量與初末溫度，由熱量公式可以求出水吸收的熱量．
（2）由燃燒值公式的變形公式可以求出木柴的質(zhì)量．
（3）由燃燒值公式可以求出木柴釋放的熱量．

解答 解：（1）小宜家每天燒水做飯需要熱量：Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×40kg×（100℃-20℃）=1.344×10⁷J．
（2）木柴釋放的熱量：Q_放=Q_吸=1.344×10⁷J，
由Q=qm得，
需要木柴的質(zhì)量：m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.344×1{0}^{7}J}{1.2×1{0}^{7}J/kg}$=1.12kg；
（3）2kg木柴完全燃燒釋放的熱量：
Q′=mq=2kg×1.2×10⁷J/kg=2.4×10⁷J；
熱效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.344×1{0}^{7}J}{2.4×1{0}^{7}J}$×100%=56%；
答：（1）小宜家每天燒水做飯需要1.344×10⁷J的熱量．
（2）如果木柴的熱值q為1.2×10⁷J/kg，從理論上講小宜家中每天燒水做飯需要1.12千克的木柴．
（3）燒水做飯的熱效率是56%．

點評 本題考查了求熱量、效率等問題，應(yīng)用熱量公式、燃燒值公式、效率公式即可正確解題．