Question

【題目】某物理興趣小組的同學，用煤爐給8kg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4min內完全燃燒了1.4kg的煤，水的比熱容為4.2×103J/（kg℃），煤的熱值約為3×107J/kg，求:
①經過4min時間加熱，水所吸收的熱量;
②煤爐燒水時的熱效率.

Answer 1

【答案】解：①經過4min時間加熱，水所吸收的熱量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×8kg×（70℃﹣20℃）=1.68×106J；
②煤完全燃燒產生的熱量：
Q放=mq=1.4kg×3×107J/kg=4.2×107J；
煤爐燒水時的熱效率：
η= ×100％= ×100%=4%。
答：①經過4min時間加熱，水所吸收的熱量為1.68×106J；②煤爐燒水時的熱效率為4%。
【解析】①由圖知，經過4min時間加熱，水升高的溫度值，利用吸熱公式求水吸收的熱量；②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；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）。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。