Question

14．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圖線．若在6min內(nèi)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．根據(jù)題意，以下判斷不正確的是（　�。�

• A． 加熱3min水吸熱是加熱6min水吸熱的一半
• B． 水升高相同的溫度，吸收的熱量是相同的
• C． 相同的加熱時間里，水升高的溫度不同
• D． 煤爐燒水的效率為4.2%

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖象提供的信息結(jié)合Q_吸=cm△t分析加熱3min水吸熱與加熱6min水吸熱的關(guān)系；
（2）結(jié)合圖象根據(jù)公式Q_吸=cm△t進行分析；
（3）根據(jù)圖象分析在相同的加熱時間里，水升高的溫度是否相同；
（4）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；
由圖知，經(jīng)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；
燒水時的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：
A、同一煤爐在相同時間內(nèi)放出的熱量相同，從圖中可知，加熱3min時，水升高的溫度為40℃左右，從3min-6min時水升高的溫度為20℃左右，根據(jù)Q_吸=cm△t可知，加熱3min水吸熱不是加熱6min水吸熱的一半，故A錯誤
B、根據(jù)Q_吸=cm△t可知，在水的質(zhì)量相同時，水升高相同的溫度，吸收的熱量是相同的，故B正確；
C、從圖中可知，第2min時，水的溫度為50℃，上升到70℃后溫度上升的越來越慢，原因是水與環(huán)境的溫度差越大熱傳遞越快，所以水溫度上升的速度越來越慢，故C正確；
D、煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量：Q_放=mq=2kg×3×10⁷J/kg=6×10⁷J；
由圖可知，經(jīng)過6min時間加熱后水溫由20℃達到80℃，
則水吸收的熱量：Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×（80℃-20℃）=2.52×10⁶J；
煤爐燒水時的熱效率：η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$=$\frac{2.52×1{0}^{6}J}{6×1{0}^{7}J}$×100%=4.2%，故D正確．
故選A．

點評 本題考查了學(xué)生對吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式的掌握和運用，能從液體的溫度隨時間變化的圖象搜集有關(guān)信息是本題的關(guān)鍵此題考查熱傳遞的條件和對圖象的分析．其中在圖象中提取有價值信息，是我們需要提高的能力之一．