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九年级物理解答题一般
题目
把质量为300kg300kg温度为20C20^{\circ}\mathrm{C}的水加热到100C100^{\circ}\mathrm{C}.
(1)(1)水需要吸收多少热量?
(2)(2)若这些热量由煤燃烧供给,炉子的效率为20%20\%.则需要完全燃烧多少kgkg煤?[C=4.2×103J/(kgC)[C_{水}=4.2\times 10^{3}J/\left(kg\cdot ^{\circ}\mathrm{C}\right)q=3.0×107J/kg]q_{煤}=3.0\times 10^{7}J/kg].
知识点:热平衡方程的应用章节:未标注

答案与解析

答案

(1)水吸收的热量:
Q=cm(tt0)Q_{吸}=cm_{水}(t-t_{0})
=4.2×103J/(kgC)×300kg×(100C20C)=4.2\times 10^{3}J/\left(kg\cdot ^{\circ}\mathrm{C}\right)\times 300kg\times \left(100^{\circ}\mathrm{C}-20^{\circ}\mathrm{C}\right)
=1.008×108J=1.008\times 10^{8}J
(2)(2)\because炉子的效率为20%20\%
\therefore煤燃烧放出的热量:
Q=Qη=1.008×108J20%=5.04×108JQ_{放}=\frac{{Q}_{吸}}{η}=\frac{1.008×1{0}^{8}J}{20\%}=5.04\times 10^{8}J
Q=mq\because Q=mq
\therefore需要燃烧煤的质量:
m=Qq=5.04×108J3.0×107J/kg=16.8kgm_{煤}=\frac{{Q}_{放}}{q}=\frac{5.04×1{0}^{8}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}=16.8kg
答:(1)水需要吸收了1.008×108J1.008\times 10^{8}J的热量;
(2)(2)需要完全燃烧16.8kg16.8kg的煤。

解析

(1)水吸收的热量:
Q=cm(tt0)Q_{吸}=cm_{水}(t-t_{0})
=4.2×103J/(kgC)×300kg×(100C20C)=4.2\times 10^{3}J/\left(kg\cdot ^{\circ}\mathrm{C}\right)\times 300kg\times \left(100^{\circ}\mathrm{C}-20^{\circ}\mathrm{C}\right)
=1.008×108J=1.008\times 10^{8}J
(2)(2)\because炉子的效率为20%20\%
\therefore煤燃烧放出的热量:
Q=Qη=1.008×108J20%=5.04×108JQ_{放}=\frac{{Q}_{吸}}{η}=\frac{1.008×1{0}^{8}J}{20\%}=5.04\times 10^{8}J
Q=mq\because Q=mq
\therefore需要燃烧煤的质量:
m=Qq=5.04×108J3.0×107J/kg=16.8kgm_{煤}=\frac{{Q}_{放}}{q}=\frac{5.04×1{0}^{8}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}=16.8kg
答:(1)水需要吸收了1.008×108J1.008\times 10^{8}J的热量;
(2)(2)需要完全燃烧16.8kg16.8kg的煤。

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