Question

【題目】某物理興趣小組的同學，用煤爐給l0kg的水加熱，同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線．若在6min內完全燃燒了2kg的煤，水的比熱容為4.2×103J/（kg℃），煤的熱值約為3×107J/kg．求：

（1）煤完全燃燒產生的熱量；
（2）經過6min時間加熱，水所吸收的熱量；
（3）煤爐燒水時的熱效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：因為煤的熱值約為3×107J/kg，

所以2kg的煤完全燃燒產生的熱量是：Q放=mq=2kg×3×107 J/kg=6×107 J；

（2）解：加熱6min的時間，水溫度的變化是：t-t0=80℃-20℃=60℃，

故水所吸收的熱量是：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103 J/（kg℃）×10kg×60℃=2.52×106 J；

（3）解：煤爐燒水時的熱效率η=Q吸/Q放=2.52×106J/6×107J×100%=4.2%
【解析】利用熱值和質量求燃燒放出的熱量，利用水的質量和比熱容求水吸熱的熱量，吸收的熱量和燃料放出的熱量的比是燃料的利用率.