Question

小丽在学习了热学知识后，她想估算一下自己家每天烧水做饭需要的热量，于是仔细记录了她家每天烧水、煮饭、炒菜的时间，并把它折算成烧水时间，相当于每天将30Kg 20℃的水烧开（在1标准大气压下）
（1）小丽家每天烧水做饭需要多少热量？
（2）如普通煤的热值为3×10⁷ J/Kg，从理论上讲小丽家每天烧水做饭需要多少千克的煤？
（3）小丽家实际每天的用煤量是2Kg，由此她算出她家炉子的效率是16.8%，她家煤炉效率低的原因是什么？
（4）从大的方面来看，家里煤炉除了效率低，浪费能源外，另一个主要缺点是什么？

Answer 1

已知：水的质量m=30kg，初温t₀=20℃，末温t=100℃，水的比热c=4.2×10³J/（kg?℃），普通煤的热值为q=3×10⁷J/kg
求：（1）水吸收的热量Q_吸=？；（2）燃烧煤的质量m′=？
解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×30kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁷J；
（2）燃烧煤放出的热量等于水吸收的热量，Q_放=Q_吸=1.008×10⁷J，
∵Q=mq，
∴燃烧煤的质量：
m′===0.336kg；
（3）煤炉效率低的原因：煤燃烧不充分；热量散失严重等；
（4）家用煤炉的缺点：不安全，煤气中毒；引起火灾；大气污染；不卫生等．
答：（1）小丽家每天烧水做饭需要1.008×10⁷J热量；（2）小丽家每天烧水做饭需要0.336kg 的煤；（3）家煤炉效率低的原因是煤燃烧不充分；热量散失严重等；（4）家里煤炉的另一个主要缺点是不安全，煤气中毒；引起火灾；大气污染；不卫生等．
分析：（1）知道水的质量、初温和末温，根据公式Q=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）根据公式Q=mq求出燃烧煤的质量；
（3）从燃料的热值、热量的散失等方面来考虑即可得出答案；
（4）从安全、对环境的污染等方面来分析．
点评：此题主要考查的是学生对吸热公式，燃料热值的理解和掌握，难度不大．