Question

【題目】某物理興趣小組的同學，用煤爐給10L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1kg的煤，煤的熱值約為3×107J/kg．求：

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

Answer 1

【答案】
（1）解：1kg煤完全燃燒產生的熱量：

Q放=mq=1kg×3×107J/kg=3×107J；

（2）解：水的體積V=10L=10dm3=0.01m3，

由ρ= 可得，水的質量：

m=ρV=1×103kg/m3×0.01m3=10kg，

由圖知，經過6min時間加熱，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時間加熱過程損失的熱量為：

Q損=Q放﹣Q吸=3×107J﹣2.52×106J=2.748×107J；

（3）解：煤爐燒水時的熱效率：

η= = ×100%=8.4%．

【解析】（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）根據m= V求出水的質量，由圖知，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；然后根據煤完全燃燒產生的熱量和水吸收的熱量計算加熱過程損失的熱量；（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）．
【考點精析】認真審題，首先需要了解熱量的計算(熱量的計算： 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是質量；t0 是初始溫度；t 是后來的溫度． ）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 是質量，單位是：千克)的相關知識才是答題的關鍵．