Question

【題目】某物理興趣小組的同學，用煤爐給100kg、初溫為20℃的水加熱，同時他們繪制了圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線．若在6min內完全燃燒了2kg的煤，水的比熱容為4.2×103J/（kg℃），煤的熱值約為3×107J/kg．求：

（1）煤完全燃燒產生的熱量；
（2）經過6min時間加熱，水所吸收的熱量；
（3）煤爐燒水時的熱效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：煤完全燃燒產生的熱量：

Q放=mq=2kg×3×107J/kg=6×107J；

答：煤完全燃燒產生的熱量為6×106J；

（2）解：由圖可知，經過6min時間加熱后水溫由20℃達到80℃，

則水吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×100kg×（80℃﹣20℃）=2.52×107J；

答：經過6min時間加熱，水所吸收的熱量為2.52×106J；

（3）解：煤爐燒水時的熱效率：

η= ×100%= ×100%=42%．

答：煤爐燒水時的熱效率為42%．

【解析】本題綜合考查了學生對熱效率的理解。水吸熱為有用功Q吸=cm（t﹣t0），燃料燃燒放熱為總功Q放=mq，用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比叫熱效率 。在題目中找到相應的物理量，代入公式求解即可。要加強物理量的理解和公式的記憶。