Question

【題目】某物理興趣小組的同學(xué)，用煤爐給10L的水加熱，同時(shí)他們繪制了如圖所示的加熱過(guò)程中水溫隨時(shí)間變化的圖線，若在6min內(nèi)完全燃燒了1kg的煤，煤的熱值約為3×107J/kg．求：

（1）煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量．
（2）0～6min時(shí)間加熱過(guò)程損失的熱量多大？
（3）煤爐燒水時(shí)的熱效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：1kg煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量：

Q放=mq=1kg×3×107J/kg=3×107J；

（2）解：水的體積V=10L=10dm3=0.01m3，

由ρ= 可得，水的質(zhì)量：

m=ρV=1×103kg/m3×0.01m3=10kg，

由圖知，經(jīng)過(guò)6min時(shí)間加熱，水溫從20℃升高到80℃，

水吸收的熱量：

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

0～6min時(shí)間加熱過(guò)程損失的熱量為：

Q損=Q放﹣Q吸=3×107J﹣2.52×106J=2.748×107J；

（3）解：煤爐燒水時(shí)的熱效率：

η= = ×100%=8.4%．

【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）根據(jù)m= V求出水的質(zhì)量，由圖知，經(jīng)過(guò)6min時(shí)間加熱，水升高的溫度值，利用吸熱公式求水吸收的熱量；然后根據(jù)煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量和水吸收的熱量計(jì)算加熱過(guò)程損失的熱量；（3）燒水時(shí)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）．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解熱量的計(jì)算(熱量的計(jì)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(lái)的溫度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放)，還要掌握燃料的熱值(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(jì)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)的相關(guān)知識(shí)才是答題的關(guān)鍵．