Question

4．小明學(xué)習(xí)了熱學(xué)有關(guān)知識(shí)后，知道水的比熱容是4.2×10³J/（kg．℃），他估算了一下自己家中每天燒水、煮飯、炒菜需要的熱量，相當(dāng)于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下每天將50kg的水從20℃燒開．求：
（1）小明家每天燒水做飯需要多少的熱量；
（2）如果普通煤的熱值為3×10⁷J/kg，從理論上講小明家每天燒水做飯需要多少煤；
（3）經(jīng)測(cè)算小明家煤爐的效率只有20%，則他家每天實(shí)際需多少煤．
（4）從節(jié)約能源的角度出發(fā)，寫出一項(xiàng)如何提高煤爐的效率具體方法？

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-t₀）求燒水做飯所需要的熱量；
（2）知道煤爐的效率，可求實(shí)際用煤放出的熱量，利用燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq求實(shí)際用煤的質(zhì)量．

解答 解：（1）燒水做飯所需要的熱量為：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁷J
（2）Q_放=mq得m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=0.56kg
（3）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得，
實(shí)際用煤放出的熱量為：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{20%}$=8.4×10⁷J，
由Q_放=m′q得：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{8.4×1{0}^{7}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=2.8kg
（4）提高煤爐的效率具體方法是：①把煤塊磨成煤粉或煤粒，加大與氧氣的接觸面積；②加大送風(fēng)量．
答（1）小明家每天燒水做飯需要1.68×10⁷J的熱量；
（2）從理論上講小明家每天燒水做飯至少需要0.56kg的煤；
（3）經(jīng)測(cè)算小明家煤爐的效率只有20%，則他家每天實(shí)際需2.8kg煤；
（3）從節(jié)約能源的角度出發(fā)提高煤爐的效率具體方法是：把煤塊磨成煤粉或煤粒，加大與氧氣的接觸面積．

點(diǎn)評(píng) 本題為電功和熱量的綜合計(jì)算題，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，計(jì)算時(shí)要求靈活運(yùn)用所學(xué)公式．