Question

【題目】某物理興趣小組的同學，用煤爐給10kg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0.2kg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) 6×106J；(2) 3.36×106J；(3) 56%.

【解析】

（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）由圖象可知，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）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．

（1）煤完全燃燒產生的熱量：Q放=mq=0.2kg×3×107J/kg=6×106J；

（2）由圖可知，經過6min時間加熱后，水溫由0℃達到80℃，水溫升高了：△t=80℃，則水吸收的熱量：Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×10kg×80℃=3.36×106J；

（3）煤爐燒水時的熱效率：η=×100%=×100%=56%.