Question

【題目】某物理興趣小組的同學，用煤爐給20kg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）煤完全燃燒產生的熱量為6×107J；

（2）經過6min時間加熱，水所吸收的熱量為5.04×106J；

（3）煤爐燒水時的熱效率為8.4%．

【解析】

試題分析：（1）已知煤的質量和熱值，利用Q=mq可求得煤完全燃燒產生的熱量；

（2）由圖知，經過6min時間加熱，水升高的溫度值，利用吸熱公式求水吸收的熱量；

（3）燒水時的熱效率（熱效率等于水吸收的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比）．

解：（1）煤完全燃燒產生的熱量Q放=mq=2kg×3×107J/kg=6×107J；

（2）Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×20kg×（80℃﹣20℃）=5.04×106J；

（3）煤爐燒水時的熱效率η=×100%=×100%=8.4%．

答：（1）煤完全燃燒產生的熱量為6×107J；

（2）經過6min時間加熱，水所吸收的熱量為5.04×106J；

（3）煤爐燒水時的熱效率為8.4%．