Question

小明學(xué)習(xí)了熱學(xué)的有關(guān)知識(shí)后，知道水的比熱容是4.2×10³J/(kg·℃)，他想估算一下自己家每天燒水做飯需要的熱量。于是小明仔細(xì)記錄了他家每天燒水、煮飯、炒菜需要的時(shí)間，并把它折算成燒水時(shí)間，相當(dāng)于每天將30kg、20℃的水燒開。

⑴小明家每天燒水做飯需要多少熱量？

⑵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千克普通煤？

⑶小明家實(shí)際平均每天需要燒4塊蜂窩煤，按每塊蜂窩煤含煤0.5kg算，他家每天實(shí)際用煤2kg，由此小明計(jì)算出他家煤爐的效率只有16.5％。你認(rèn)為小明家煤爐效率低的原因是什么？

⑷從大的方面講，家用煤除了熱效率低、浪費(fèi)能源的缺點(diǎn)外，另一個(gè)主要缺點(diǎn)是什么？

Answer 1

⑴1.008×10⁷ J；⑵0.336kg；⑶小明家煤爐效率低的原因是：一方面煤不能完全燃燒，另一方面煤燃燒放出的熱量不能被水完全吸收，大部分的熱量散失掉了。

⑷煤在燃燒過程中產(chǎn)生廢渣、廢氣，造成環(huán)境污染。

詳解：利用Q_吸=cm△t及Q=mq等公式進(jìn)行計(jì)算，熟悉相關(guān)計(jì)算公式是解題的關(guān)鍵。

⑴小明家每天燒水做飯需要的熱量即是水升溫吸收的熱量Q_吸= c_水m_水(t－t₀)=4.2×10³J/(kg·℃)×30kg×(100℃-20℃)=1.008×10⁷ J。

⑵小明家每天燒水做飯需要的能量需要煤燃燒放出，即Q_放= Q_吸=1.008×10⁷J則需要的煤的質(zhì)量為m=Q_放/q=1.008×10⁷J/3×10⁷J/kg=0.336kg。

⑶小明家煤爐效率低的原因是：一方面煤不能完全燃燒，另一方面煤燃燒放出的熱量不能被水完全吸收，大部分的熱量散失掉了。

⑷煤在燃燒過程中產(chǎn)生廢渣、廢氣，造成環(huán)境污染。