Question

小明家过去做饭烧蜂窝煤，现在用煤气灶．小明在学习了热学的有关知识后，知道水的比热容是4.2×10³J/，煤气的热值为4.2×10⁷J/kg．他想估算一下自己家中每天煤气灶烧水的效率．小明测得把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了10g煤气
求：
（1）水吸收的热量为多少？
（2）煤气完全燃烧放出的热量为多少？
（3）煤气灶烧水的效率为多少？
（4）小明家过去实际平均每天需要烧4块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含煤0.5kg算，他家每天实际用煤2kg，由此小明计算出他家煤炉的效率只有16.5%，你认为小明家煤炉效率低的原因是什么？从大的方面讲，家用煤炉除了热效率低，浪费能源的缺点外，另一个主要缺点是什么？

Answer 1

【答案】分析：（1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）利用Q_放=mq计算煤气完全燃烧放出的热量；
（3）水吸收的热量与煤气完全燃烧放出的热量的比值为煤气灶烧水的效率，据此计算；
（4）用煤燃烧加热时，煤不能完全燃烧、热量散失严重，燃料燃烧放出的热量不能全部被水吸收；
从煤炉的效率、污染等方面分析．
解答：解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm_水（t-t）=4.2×10³J/（kg?℃）×1kg×（70℃-20℃）=2.1×10⁵J；
（2）煤气完全燃烧放出的热量：
Q_放=m_煤气q_煤气=0.01kg×4.2×10⁷J/kg=4.2×10⁵J，
（3）煤气灶烧水的效率：
η=×100%=×100%=50%．
（4）小明家煤炉效率低的原因是煤不能完全燃烧、有热损失；
用煤炉烧水的主要缺点：煤不能完全燃烧及大量的余热散发到空气，造成环境污染；释放的二氧化碳还会造成温室效应．
答：（1）水吸收的热量为2.1×10⁵J；
（2）煤气完全燃烧放出的热量为4.2×10⁵J，
（3）煤气灶烧水的效率为50%．
（4）小明家煤炉效率低的原因是煤不能完全燃烧、有热损失；
用煤炉烧水的主要缺点：煤不能完全燃烧及大量的余热散发到空气，造成环境污染；释放的二氧化碳还会造成温室效应．
点评：本题考查了学生对吸热公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q_放=mq的掌握和运用，增强了学生的节能意识、环保意识，有意义！