Question

小明同学家刚建好的沼气烧水装置，用沼气作燃料加热3kg水的过程中，水温随时间的变化情况如图所示．请根据图象及有关信息完成下列问题：
（1）加热2分钟水吸收的热量；[水的比热容为4.2×10³J/（kg?℃）]
（2）如果沼气2分钟内燃烧时供给的沼气量为0.01m³，那么在这种情况下，该沼气炉的效率为多少？（沼气的热值是2.4×10⁷J/m³）

Answer 1

解：（1）Q_吸=cm_水△t=4.2×10³J/（kg?℃）×3kg×10℃=1.26×10⁵J；
（2）沼气放出的热量Q=Vq=0.01m³×2.4×10⁷J/m³=2.4×10⁵J，
沼气炉的效率η=×100%=×100%=52.5%．
答：水吸收的热量为1.26×10⁵J，沼气炉的效率为52.5%．
分析：（1）由图象中得出2分钟时的水的温度为30℃，由热量公式计算水吸收的热量；
（2）由Q=Vq计算出沼气放出的热量，再计算效率．
点评：本题利用了公式Q=mq和Q_吸=cm△t进行计算．在利用公式时，要注意每个字母表示的物理量及其单位．炉子的效率η=×100%．