某团队在海拔3000多米高山上野营时，使用铁锅烧水，他们发现把体积为20L的水从5℃加热到85℃时，共消耗了3kg的干木柴，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），干木柴的热值为1.2×107

问题描述：

某团队在海拔3000多米高山上野营时，使用铁锅烧水，他们发现把体积为20L的水从5℃加热到85℃时，共消耗了3kg的干木柴，已知水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），干木柴的热值为1.2×10⁷J/kg）．求：
（1）干木柴完全燃烧放出的热量．
（2）水吸收的热量．
（3）铁锅烧水的效率．
（4）他们也发现在高山上用铁锅煮马铃薯时，尽管锅里的水哗哗地沸腾了很长时间．马铃薯还是煮不软，为什么？

---

最佳答案：

（1）干木柴完全燃烧放出的热量                                                    
Q放=mq=3kg×1.2×107J/kg=3.6×107J；
（2）由ρ=

m

V

可得水的质量：
m=ρV=20×10-3m3×1.0×103kg/m3=20kg，
水吸收的热量：
Q吸=c水m（t-t0）
=4.2×103J/（kg•℃）×20kg×（85℃-5℃）=6.72×106J，
（3）铁锅烧水的效率：
η=

Q吸

Q放

×100%=

6.72×106J

3.6×107J

×100%≈18.7%．
（4）水沸腾了很长时间马铃薯还是煮不软，这是因为海拔高度越高，气压越低，气压低，沸点降低，所以不易把马铃薯煮软．
答：（1）干木柴完全燃烧放出的热量为3.6×107J；
（2）水吸收的热量为6.72×106J；
（3）铁锅烧水的效率为18.7%；
（4）因为海拔高度越高，气压越低，气压低，沸点降低，所以不易把马铃薯煮软．