Question

【題目】某團隊在海拔3000多米高山上野營時，使用鐵鍋燒水，他們發現把體積為20L的水從5℃加熱到85℃時，共消耗了3kg的干木柴，已知水的比熱容為4.2×103J/（kg℃），干木柴的熱值為1.2×107J/kg）．求：

（1）干木柴完全燃燒放出的熱量．

（2）水吸收的熱量．

（3）鐵鍋燒水的效率．

（4）他們也發現在高山上用鐵鍋煮馬鈴薯時，盡管鍋里的水嘩嘩地沸騰了很長時間．馬鈴薯還是煮不軟，為什么？

Answer 1

【答案】（1）干木柴完全燃燒放出的熱量為3.6×107J；

（2）水吸收的熱量為6.72×106J；

（3）鐵鍋燒水的效率為18.7%；

（4）因為海拔高度越高，氣壓越低，氣壓低，沸點降低，所以不易把馬鈴薯煮軟．

【解析】

試題分析：（1）由燃燒值公式Q放=mq可以求出干木柴釋放的熱量．

（2）已知水的體積可求得其質量，知道初末溫度，由熱量公式Q吸=c水m（t﹣t0）可以求出水吸收的熱量．

（3）由效率公式η=×100%可以求出鐵鍋燒水的效率．

（4）海拔高度越高，氣壓越低，沸點越低．

解：

（1）干木柴完全燃燒放出的熱量

Q放=mq=3kg×1.2×107J/kg=3.6×107J；

（2）由ρ=可得水的質量：

m=ρV=20×10﹣3m3×1.0×103kg/m3=20kg，

水吸收的熱量：

Q吸=c水m（t﹣t0）

=4.2×103J/（kg℃）×20kg×（85℃﹣5℃）=6.72×106J，

（3）鐵鍋燒水的效率：

η=×100%=×100%≈18.7%．

（4）水沸騰了很長時間馬鈴薯還是煮不軟，這是因為海拔高度越高，氣壓越低，氣壓低，沸點降低，所以不易把馬鈴薯煮軟．

答：（1）干木柴完全燃燒放出的熱量為3.6×107J；

（2）水吸收的熱量為6.72×106J；

（3）鐵鍋燒水的效率為18.7%；

（4）因為海拔高度越高，氣壓越低，氣壓低，沸點降低，所以不易把馬鈴薯煮軟．