Question

某中學為學生供應開水，用鍋爐將100kg的水從20℃加熱到100℃，燃燒了3kg的無煙煤．（無煙煤的熱值是3.4×10⁷J/kg）試求：（1）100kg水燒開吸收的熱量是多少J？（2）3kg無煙煤完全燃燒放出的熱量是多少J？（3）此鍋爐效率是多少？

Answer 1

分析：（1）知道水的質量、比熱容、初溫和末溫，根據公式Q_吸=cm（t-t₀）可求出水吸收的熱量．
（2）知道無煙煤的質量和熱值，根據Q_放=mq可求出無煙煤完全燃燒放出的熱量．
（3）根據效率公式η=

Q吸

Q放

求解鍋爐的效率．

解答：解：（1）∵m=100kg，c=4.2×10³J/（kg?℃），t=100℃，t₀=25℃，
∴水吸收的熱量為：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×（100℃-25℃）=3.15×10⁷J．
（2）∵m_無煙煤=3kg，q=3.4×10⁷J/kg，
∴無煙煤完全燃燒放出的熱量為：
Q_放=m_無煙煤q=3kg×3.4×10⁷J/kg=1.02×10⁸J．
（3）此鍋爐效率：
η=

Q吸

Q放

×100%=

3.15×107J

1.02×108J

×100%=30.9%．
答：（1）100㎏水燒開吸收的熱量是3.15×10⁷J．
（2）3㎏無煙煤完全燃燒放出的熱量是1.02×10⁸J．
（3）此鍋爐效率是30.9%．

點評：本題考查學生對熱傳遞過程中吸熱公式和燃料燃燒放出熱量公式的理解和應用，以及熱效率的理解．