Question

小明家過去做飯燒蜂窩煤，現(xiàn)在用煤氣灶．小明在學(xué)習(xí)了熱學(xué)的有關(guān)知識(shí)后，知道水的比熱容是4.2×10³J/（kg?℃），煤氣的熱值為4.2×10⁷J/kg．他想估算一下自己家中每天煤氣灶燒水的效率．小明測得把1kg、初溫為20℃的水燒到70℃，消耗了10g煤氣
求：
（1）水吸收的熱量為多少？
（2）煤氣完全燃燒放出的熱量為多少？
（3）煤氣灶燒水的效率為多少？
（4）小明家過去實(shí)際平均每天需要燒4塊蜂窩煤，按每塊蜂窩煤含煤0.5kg算，他家每天實(shí)際用煤2kg，由此小明計(jì)算出他家煤爐的效率只有16.5%，你認(rèn)為小明家煤爐效率低的原因是什么？從大的方面講，家用煤爐除了熱效率低，浪費(fèi)能源的缺點(diǎn)外，另一個(gè)主要缺點(diǎn)是什么？

Answer 1

分析：（1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
（2）利用Q_放=mq計(jì)算煤氣完全燃燒放出的熱量；
（3）水吸收的熱量與煤氣完全燃燒放出的熱量的比值為煤氣灶燒水的效率，據(jù)此計(jì)算；
（4）用煤燃燒加熱時(shí)，煤不能完全燃燒、熱量散失嚴(yán)重，燃料燃燒放出的熱量不能全部被水吸收；
從煤爐的效率、污染等方面分析．

解答：解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×1kg×（70℃-20℃）=2.1×10⁵J；
（2）煤氣完全燃燒放出的熱量：
Q_放=m_煤氣q_煤氣=0.01kg×4.2×10⁷J/kg=4.2×10⁵J，
（3）煤氣灶燒水的效率：
η=

Q吸

Q放

×100%=

2.1×105J

4.2×105J

×100%=50%．
（4）小明家煤爐效率低的原因是煤不能完全燃燒、有熱損失；
用煤爐燒水的主要缺點(diǎn)：煤不能完全燃燒及大量的余熱散發(fā)到空氣，造成環(huán)境污染；釋放的二氧化碳還會(huì)造成溫室效應(yīng)．
答：（1）水吸收的熱量為2.1×10⁵J；
（2）煤氣完全燃燒放出的熱量為4.2×10⁵J，
（3）煤氣灶燒水的效率為50%．
（4）小明家煤爐效率低的原因是煤不能完全燃燒、有熱損失；
用煤爐燒水的主要缺點(diǎn)：煤不能完全燃燒及大量的余熱散發(fā)到空氣，造成環(huán)境污染；釋放的二氧化碳還會(huì)造成溫室效應(yīng)．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)吸熱公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq的掌握和運(yùn)用，增強(qiáng)了學(xué)生的節(jié)能意識(shí)、環(huán)保意識(shí)，有意義！