Question

（2013?云南）某物理興趣小組的同學，用煤爐給10kg的水加熱，同時他們繪制了如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

分析：（1）已知煤的質量和熱值，利用Q=mq可求得煤完全燃燒產生的熱量；
（2）由圖b知，經過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．

解答：解：（1）煤完全燃燒產生的熱量Q_放=mq=2kg×3×10⁷J/kg=6×10⁷J；
（2）Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×10kg×60℃=2.52×10⁶J；
（3）煤爐燒水時的熱效率η=

Q吸

Q放

=×100%=

2.52×106J

6×107J

×100%=4.2%．
答：（1）煤完全燃燒產生的熱量為6×10⁷J；
（2）經過6min時間加熱，水所吸收的熱量為2.52×10⁶J；
（3）煤爐燒水時的熱效率為4.2%．

點評：本題考查了學生對吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式的掌握和運用，能從液體的溫度隨時間變化的圖象搜集有關信息是本題的關鍵．