10.小明學習了熱學的有關知識后,知道水的比熱容是4.2×103 J/(kg•℃),他想估算一下自己家每天燒水做飯需要的熱量.于是小明仔細記錄了他家每天燒水、煮飯、炒菜需要的時間,并把它折算成燒水時間,相當于每天將30kg20℃的水(一個標準大氣壓下)燒開.
(1)小明家每天燒水做飯需要多少熱量?
(2)如果普通煤的熱值為3×107J/kg,從理論上講小明家每天燒水做飯需要多少千克普通煤?
(3)小明家每天實際用煤2.1kg,求他家煤氣灶的熱效率?

分析 (1)知道水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫(一個標準大氣壓下水的沸點100℃),利用吸熱公式Q=cm(t-t0)求水吸收的熱量;
(2)由題知Q=Q,再利用Q=mq計算需要煤的質量;
(3)根據(jù)Q=mq求出2.1kg煤完全燃燒釋放的熱量,根據(jù)效率公式求出煤爐的效率.

解答 解:(1)燒水做飯需要吸收的熱量:
Q=cm(t-t0
=4.2×103J/(kg•℃)×30kg×(100℃-20℃)
=1.008×107J;
(2)由題知,Q=Q=1.008×107J;
因為Q=m′q,
所以明家每天燒水做飯需要煤的質量:
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.008×1{0}^{7}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=0.336kg;
(3)2.1kg煤完全燃燒釋放的熱量:
Q′=m″q=2.1kg×3×107J/kg=6.3×107J,
煤爐的效率:η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.008×1{0}^{7}J}{6.3×1{0}^{7}J}$×100%=16%.
答:(1)小明家每天燒水、做飯需要1.008×107J 的熱量;
(2)小明家每天燒水、做飯需要0.336kg的煤;
(3)煤氣灶的效率是16%.

點評 本題考查了學生對吸熱公式Q=cm△t、燃料完全燃燒放熱公式Q=mq、效率公式的掌握和運用,增強了學生的節(jié)能意識,有現(xiàn)實意義!

練習冊系列答案
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3足球地面上滾動的足球,為什么越滾越慢?③由于力可以改變物體的運動狀態(tài),地面上滾動的足球由于受到摩擦力作用,故會越滾越慢

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