Question

2．某物理興趣小組的同學(xué)，用煤爐給10kg的水加熱，在6min內(nèi)完全燃燒1kg的煤，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，他們繪制的水溫隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，已知C_水=4.2×10³J/（kg•℃）、q_煤取3.0×10⁷J/kg．求：
（1）1kg煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量．
（2）經(jīng)過6min加熱，水所吸收的熱量．
（3）該煤爐燒水的熱效率．

Answer 1

分析 （1）已知煤的質(zhì)量和熱值，利用Q=mq可求得煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量；
（2）由圖象可知，經(jīng)過6min時(shí)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．

解答 解：
（1）1kg煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量：
Q_放=mq=1kg×3.0×10⁷J/kg=3.0×10⁷J；
（2）由圖可知，經(jīng)過6min時(shí)間加熱后水溫由20℃達(dá)到80℃，
則水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×（80℃-20℃）
=2.52×10⁶J；
（3）煤爐燒水時(shí)的熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$=$\frac{2.52×1{0}^{6}J}{3.0×1{0}^{7}J}$×100%=8.4%．
答：
（1）1kg煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量為3.0×10⁷J；
（2）經(jīng)過6min加熱，水所吸收的熱量為2.52×10⁶J；
（3）該煤爐燒水的熱效率8.4%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式的掌握和運(yùn)用以及明白煤爐效率的含義，能從液體的溫度隨時(shí)間變化的圖象搜集有關(guān)信息是本題的關(guān)鍵．