Question

隨著社會的發展，能源的開采及利用所造成的環境問題擺在了世人面前．開發與利用新型清潔燃料作為新能源，替代常規能源可有效解決這一問題．現已開發某種新型燃料，它的熱值為2.1×10⁷J/kg．則4kg上述燃料完全燃燒能釋放多少熱量？小明在某次探究實驗中，想使1kg的水，從30℃升高至65℃．大家幫忙計算一下．小明至少需要準備上述燃料多少千克？假設燃料完全燃燒后，產生的熱量有70%被水吸收．水的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃）．

Answer 1

分析：知道新型燃料的質量和熱值，利用燃料完全燃燒放熱公式求燃料完全燃燒能釋放的熱量；
知道水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；由題知，燃料完全燃燒后，產生的熱量有70%被水吸收，即Q_吸=Q_放×70%，根據Q_放=cm△t求燃料的質量．

解答：解：4kg新型燃料完全燃燒放出的熱量：
Q₁=m₁q=4kg×2.1×10⁷J/kg=8.4×10⁷J；
水吸收的熱量：
Q_吸=cm_水△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1kg×（65℃-30℃）=1.47×10⁵J；
由題知，燃料產生的熱量有70%被水吸收，即Q₂=m₂q×70%，
至少需要燃料質量：
m₂=

Q2

q×70%

=

1.47×105J

2.1×107J/kg×70%

=0.01kg．
答：4kg新型燃料完全燃燒能釋放8.4×10⁷J的熱量；小明至少需要準備上述燃料0.01kg．

點評：本題考查了學生對吸熱公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq的掌握和運用，利用好“燃料產生的熱量有70%被水吸收”是本題的關鍵．