Question

12．將盛水的鋁壺放在煤爐上，把5kg水從20℃加熱到沸騰（在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），設(shè)煤放出的熱量有50%被水吸收，至少需要燃燒多少無(wú)煙煤？為什么實(shí)際消耗的煤更多？用什么方法可提高爐子的效率？（已知水的比熱容為4.2×10³J/（㎏•℃），無(wú)煙煤的熱值是3.36×10⁷J/㎏．）

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量、比熱容、初溫和末溫，根據(jù)公式Q_吸=cm（t-t₀）可求出水吸收的熱量；根據(jù)Q_吸=50%Q_放和Q_放=mq可求出無(wú)煙煤完全燃燒放出的熱量；
（2）從燃料是否完全燃燒以及減少熱量散失方面分析．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（100℃-20℃）
=1.68×10⁶J；
由Q_吸=50%Q_放和Q_放=mq可得，無(wú)煙煤的質(zhì)量：m=$\frac{\frac{{Q}_{吸}}{50%}}{q}$=$\frac{\frac{1.68×1{0}^{5}J}{50%}}{3.36×1{0}^{7}J/kg}$=0.01kg；
（2）因?yàn)闊o(wú)煙煤沒有完全燃燒，并且有熱量散失，所以實(shí)際消耗的煤更多；
可以使煤盡量完全燃燒或減少熱量散失都可以提高爐子的效率．
答：至少需要燃燒0.01kg無(wú)煙煤；無(wú)煙煤沒有完全燃燒，并且有熱量散失；使煤盡量完全燃燒或減少熱量散失．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)熱傳遞過(guò)程中吸熱公式和燃料燃燒放出熱量公式的綜合運(yùn)用以及提高效率的方法．