Question

【題目】某物理興趣小組的同學，用煤爐給10Kg的水加熱，同時繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的曲線，若在6min內共完全燃燒了0.6kg的煤，水的比熱容為4.2×103J/（kg℃），煤的熱值為3×107J/kg．

（1）這些煤完全燃燒產生的熱量是多少J？

（2）假如單位時間燃燒煤的質量相同，則在如圖的三個時間段中,________熱效率最高（選填“0～2min”、“2～4min”或“4～6min”）

（3）此時段的熱效率最高又為多少？

Answer 1

【答案】 1.8×107J 0～2min 21%

【解析】解：（1）這些煤完全燃燒產生的熱量Q放=mq=0.6kg×3×107J/kg=1.8×107J；

（2）由圖可知，給質量10kg的水加熱，在三個相同時間段中，0～2min水吸熱溫度升高的最多，水吸收的熱量最多，根據單位時間燃燒煤的質量相同，在三個相同時間里煤燃燒放出的熱量相同，因此在0~2min熱效率最高。

（3）解：在0～2min時間內煤完全燃燒產生的熱量Q放1=Q放 ×= × 1 . 8 × 10 7 J = 6 × 10 6 J ；

在0～2min時間內水吸收的熱量Q吸1=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg℃）×10kg×（50℃-20℃）=1.26×106J；

煤爐燒水時的熱效率

即此時段的熱效率為21%．

答：（1）這些煤完全燃燒產生的熱量是1.8×107J；（2）在0~2min熱效率最高；（3）此時段的熱效率最高為21%；