Question

15．室溫下用電熱水器給2kg水加熱，加熱過程中水溫與時(shí)間的關(guān)系如下表所示，水的比熱容為c_水=4.2×10³ J/（kg•℃）．

t/min	0	2	4	6	8	10	12	14
T/℃	20	35	50	65	80	95	95	95

（1）在圖坐標(biāo)中作出水溫與時(shí)間的關(guān)系圖線．
（2）把水加熱至剛沸騰時(shí)，水吸收的熱量是多少？
（3）若水吸收的熱量全部由煤燃燒供給，假定煤完全燃燒放出熱量的15%被水吸收，則將水加熱至沸騰，要完全燃燒多少kg煤？（煤的熱值為3×10⁷ J/kg）

Answer 1

分析 （1）利用描點(diǎn)法畫出水溫與時(shí)間的關(guān)系圖象；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知水的初溫和末溫、知道水的質(zhì)量，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（3）由題知，Q_吸=Q_放×15%，求出煤完全燃燒放出的熱量，再利用Q_放=mq求需要煤的質(zhì)量

解答 解：
（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，利用描點(diǎn)法得出圖象，如下圖：

（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（95℃-20℃）=6.3×10⁵J；
（3）由題知，Q_吸=Q_放×15%，
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{15%}$=$\frac{6.3×{10}^{5}J}{15%}$=4.2×10⁶J，
由Q_放=m_煤q得需要煤的質(zhì)量：
m_煤=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{4.2×{10}^{6}J}{3×{10}^{7}J/kg}$=0.14kg．
答：（1）水溫與時(shí)間的關(guān)系圖線如圖所示；
（2）把水加熱至剛沸騰時(shí)，水吸收的熱量是6.3×10⁵J；
（3）需要完全燃燒0.14kg煤．

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，涉及到利用描點(diǎn)法作圖，注意用好關(guān)系“Q_吸=Q_放×15%”，有難度！