Question

8．一個熱水袋內裝有1kg的水，水的溫度從90℃降低到30℃，已知水的比熱容為4.2×10³ J/（kg•℃），求熱水袋內的水放出的熱量是多少？這些熱量由熱值為3×10⁷ J/kg的酒精完全燃燒而放出，需要酒精多少？這些熱量由電熱器而放出，需要電能多少？（不計熱損失）

Answer 1

分析 （1）知道水的質量、比熱容、初溫和末溫，利用Q_放=cm（t₀-t）求熱水袋內水放出的熱量；
（2）若這些熱量由酒精完全燃燒而放出，即酒精完全燃燒放出的熱量等于水放出的熱量，再利用Q_放=mq求需要酒精的質量；
（3）若這些熱量由電熱器放出，電流做功（消耗電能）全部用來產生熱量，不計熱損失，需要電能等于水放出的熱量．

解答 解：
（1）熱水袋內的水放出的熱量：
Q_放水=cm（t₀-t）=4.2×10³ J/（kg•℃）×1kg×（90℃-30℃）=2.52×10⁵ J；
（2）若這些熱量由酒精完全燃燒而放出，則Q_放酒精=Q_放水，
由Q_放酒精=m_酒精q可得，需要酒精的質量：
m_酒精=$\frac{{Q}_{放酒精}}{q}$=$\frac{2.52×1{0}^{5}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=8.4×10^-3kg；
（3）這些熱量由電熱器放出，不計熱損失，
需要電能：W=Q_放水=2.52×10⁵J．
答：熱水袋內的水放出的熱量是2.52×10⁵ J；
這些熱量由熱值為3×10⁷ J/kg的酒精完全燃燒而放出，需要酒精8.4×10^-3kg；
這些熱量由電熱器而放出，需要電能2.52×10⁵J．

點評 本題考查了物體放熱公式、燃料完全燃燒放熱公式的應用，利用好熱量的等量關系是關鍵．