Question

小花家有一只質量為500g的鋁壺，壺中裝有2.5kg溫度為20℃的水，則在一個標準大氣壓下把這壺水燒開至少需要多少熱量？實際需要的熱量比計算值多還是少？為什么？[C_鋁=0.88×10³J/（Kg?℃）]，C_水=4.2×10³J/（Kg?℃）]．

Answer 1

解：∵在1標準大氣壓下水的沸點是100℃，
∴水和鋁壺的末溫都是100℃，
水吸收的熱量：
Q_水吸=c_水m_水△t
=4.2×10³J/（kg?℃）×2.5kg×（100℃-20℃）
=8.4×10⁵J，
鋁壺吸收的熱量：
Q_鋁吸=c_鋁m_鋁△t
=0.88×10³J/（kg?℃）×0.5kg×（100℃-20℃）
=0.352×10⁵J，
總共吸收的熱量：
Q=Q_水吸+Q_鋁吸=8.4×10⁵J+0.352×10⁵J=8.752×10⁵J．
這個熱量是計算值，不包括加熱時散失的熱，所以實際需要的熱量比計算值要多．
答：共需要吸收的熱量是8.752×10⁵J；實際需要的熱量比計算值要多．
分析：（1）在1標準大氣壓下水的沸點是100℃，所以，水和鋁壺的末溫度是100℃．知道水的質量、鋁壺的質量，二者的初溫和比熱容，利用吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）求水和鋁壺吸收的熱量，進而求出共需吸收多少熱量；
（2）關于實際需要的熱量比計算值多還是少，要從熱量的散失方面考慮．
點評：本題考查了學生對吸熱公式的掌握和運用，在1標準大氣壓下水的沸點是100℃（水和鋁壺的末溫）是本題的突破口．