Question

2．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤，煤的热值为3×10⁷J/kg．煤完全燃烧产生的热量6×10⁶J；在烧水过程中，4～6min水吸收的热量为2.1×10⁵J，三个时间段水吸热的热效率相比是越来越小（一样大/越来越大/越来越小）．

Answer 1

分析 （1）已知煤的质量和热值，利用Q=mq可求得煤完全燃烧产生的热量；
（2）由图象可知，经过6min时间加热，水升高的温度值，利用吸热公式求水吸收的热量；
（3）由图知，0-2min时间加热，水升高的温度最高可知其热效率最高．

解答 解：
（1）煤完全燃烧产生的热量：Q_放=mq=0.2kg×3×10⁷J/kg=6×10⁶J，
（2）由图可知，在4～6min内水温由50℃达到55℃，
则水吸收的热量：Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×（55℃-50℃）=2.1×10⁵J；
（3）图中所示在0～2min时间内，水的温度升高最快，所以该时间段热效率最高；在4～6min时间内，水的温度升高最慢，所以该时间段热效率最低；
所以在三个时间段水吸热的热效率相比是越来越小．
故答案为：6×10⁶；2.1×10⁵；越来越小．

点评 本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用以及明白煤炉效率的含义，能从液体的温度随时间变化的图象搜集有关信息是本题的关键．