Question

【題目】某物理興趣小組的同學(xué)，用煤爐給10kg的水加熱，同時他們繪制了加熱過程中水溫隨時間變化的圖線（如圖所示），若在6min內(nèi)完全燃燒了2kg的煤，水的比熱容為4.2×103J/（kg℃），煤的熱值約為3×107J/kg．求：

（1）煤完全燃燒放出的熱量．
（2）經(jīng)過6min時間加熱，水所吸收的熱量．
（3）煤爐燒水時的熱效率．
（4）通過計算你發(fā)現(xiàn)利用煤爐加熱有什么特點？煤爐加熱還有哪些缺點？

Answer 1

【答案】
（1）解：煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量：

Q放=m煤q=2kg×3×107J/kg=6×107J

（2）解：水吸收的熱量：

Q吸=cm水（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×10kg×（80℃﹣20℃）=2.52×106J

（3）解：煤爐燒水時的熱效率：

η= ×100%= ×100%=4.2%

（4）解：由計算結(jié)果可知，煤爐煤爐的效率很低；煤炭燃燒過程中，會產(chǎn)生大量有害氣體，污染大氣
【解析】（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6min時間加熱，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）；（4）根據(jù)計算結(jié)果和使用煤炭時的特點分析．
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解熱量的計算的相關(guān)知識，掌握熱量的計算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收熱量，單位是焦耳；c 是物體比熱，單位是：焦/(千克?℃)；m是質(zhì)量；t0 是初始溫度；t 是后來的溫度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放，以及對燃料的熱值的理解，了解熱值（q ）：1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量，單位是：焦耳/千克．燃料燃燒放出熱量計算：Q放 =qm；（Q放 是熱量，單位是：焦耳；q是燃燒值，單位是：焦/千克；m 是質(zhì)量，單位是：千克．