Question

5．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，在6min内把水从20℃加热到80℃，同时，完全燃烧了2kg的煤．已知水的比热容为c_水=4.2×10³J/（kg?℃），煤的热值为3×10⁷J/kg，求：
（1）煤完全燃烧产生的热量？
（2）水在6min内吸收的热量？
（3）煤炉烧水时的热效率？

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）知道水的质量、比热容，水的初温和末温，利用吸热公式求水吸收的热量；
（3）烧水时的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．

解答 解：
（1）煤完全燃烧产生的热量：
Q_放=mq=2kg×3×10⁷J/kg=6×10⁷J；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×（80℃-20℃）=2.52×10⁶J；
（3）煤炉烧水时的热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{2.52×1{0}^{6}J}{6×1{0}^{7}J}$×100%=4.2%．
答：（1）煤完全燃烧产生的热量为6×10⁷J；
（2）水在6min吸收的热量为2.52×10⁶J；
（3）煤炉烧水时的热效率为4.2%．

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，属于基础题目．