Question

【题目】某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10L的水加热，同时他们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1kg的煤，煤的热值约为3×107J/kg．求：

（1）煤完全燃烧产生的热量．
（2）0～6min时间加热过程损失的热量多大？
（3）煤炉烧水时的热效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：1kg煤完全燃烧产生的热量：

Q放=mq=1kg×3×107J/kg=3×107J；

（2）解：水的体积V=10L=10dm3=0.01m3，

由ρ= 可得，水的质量：

m=ρV=1×103kg/m3×0.01m3=10kg，

由图知，经过6min时间加热，水温从20℃升高到80℃，

水吸收的热量：

Q吸=cm′（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×10kg×（80℃﹣20℃）=2.52×106J；

0～6min时间加热过程损失的热量为：

Q损=Q放﹣Q吸=3×107J﹣2.52×106J=2.748×107J；

（3）解：煤炉烧水时的热效率：

η= = ×100%=8.4%．

【解析】（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）根据m= V求出水的质量，由图知，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；然后根据煤完全燃烧产生的热量和水吸收的热量计算加热过程损失的热量；（3）烧水时的热效率（热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比）．
【考点精析】认真审题，首先需要了解热量的计算(热量的计算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收热量，单位是焦耳；c 是物体比热，单位是：焦/(千克?℃)；m是质量；t0 是初始温度；t 是后来的温度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放)，还要掌握燃料的热值(热值（q ）：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，单位是：焦耳/千克．燃料燃烧放出热量计算：Q放 =qm；（Q放 是热量，单位是：焦耳；q是燃烧值，单位是：焦/千克；m 是质量，单位是：千克)的相关知识才是答题的关键．