Question

3．周末，同學們去郊外野營時，用木炭燒水．鐵鍋內裝有5kg水，把水從18℃加熱至98C，已知水的比熱容為4.2×10³J/（kg．℃）；如果木炭的熱值為3.4×10⁷J/kg，它燃燒放出的熱有10%被水吸收．求：
（1）在這個過程中水吸收的熱量；
（2）在這個過程中需要多少千克木炭；
（3）燃燒木炭對環(huán)境有什么影響？（寫出一條即可）

Answer 1

分析 （1）由熱量公式Q_吸=cm△t計算水吸收的熱量；
（2）根據Q_吸=Q_放η計算木炭需放出的熱量，由Q_放=mq得m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$計算需要的木炭；
（3）燃燒木炭會產生煙塵和二氧化碳，增加對大氣的污染．

解答 （1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（98℃-18℃）=1.68×10⁶J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得木材需放出的熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.68×1{0}^{6}J}{10%}$=1.68×10⁷J，
由Q_放=mq得需要的木炭：
m_木炭=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{3.4×1{0}^{7}J/kg}$≈0.49kg．
（3）燃燒木炭產生煙塵和二氧化碳，會對大氣有污染，造成溫室效應，全球變暖，海平面上升，氣候異常．
答：
（1）在這個過程中水吸收了1.68×10⁶J的熱量；
（2）在這個過程中用掉0.49kg木炭；
（3）燃燒木炭產生二氧化碳，會產生溫室效應．

點評 本題利用了燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq和吸熱Q_吸=cm△t進行計算．在利用公式時，要注意每個字母表示的物理量及其單位．