Question

2．某物理興趣小組的同學(xué)，用煤爐給10kg的水加熱，在6min內(nèi)完全燃燒了2kg的煤，同時(shí)他們繪制了如圖所示的加熱過(guò)程中水溫隨時(shí)間變化的圖象．[水的比熱容為4.2×10³ J/（kg•℃），煤的熱值約為3×10⁷ J/kg]求：
（1）煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量；
（2）經(jīng)過(guò)6min時(shí)間加熱，水所吸收的熱量；
（3）煤爐燒水時(shí)的熱效率．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）由圖知，經(jīng)過(guò)6min時(shí)間加熱，水升高的溫度值，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（3）燒水時(shí)的熱效率（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：
（1）煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量：
Q_放=mq=2kg×3×10⁷J/kg=6×10⁷J；
（2）由圖知，經(jīng)過(guò)6min時(shí)間加熱，水升高的溫度值△t=80℃-20℃=60℃，
水所吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×60℃=2.52×10⁶J；
（3）煤爐燒水時(shí)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%．
答：（1）煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量為6×10⁷J；
（2）經(jīng)過(guò)6min時(shí)間加熱，水所吸收的熱量為2.52×10⁶J；
（3）煤爐燒水時(shí)的熱效率為4.2%．

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，能從液體的溫度隨時(shí)間變化的圖象搜集有關(guān)信息是本題的關(guān)鍵．