Question

某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤．[无烟煤的热值是3.4×10⁷J/kg]
试求：
（1）锅炉内200kg的水吸收的热量是多少焦耳？
（2）6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦耳？
（3）此锅炉的效率是多少？

Answer 1

分析：（1）知道水的质量、比热容、初温和末温，根据公式Q_吸=cm（t-t₀）可求出水吸收的热量．
（2）知道无烟煤的质量和热值，根据Q_放=mq可求出无烟煤完全燃烧放出的热量．
（3）有水吸收的热量和无烟煤完全燃烧放出的热量，根据η=

Q吸

Q放

可求出锅炉的效率．

解答：解：（1）∵m=200kg，c=4.2×10³J/（kg?℃），t=100℃，t₀=25℃，
∴水吸收的热量为：Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×200Kg×（100℃-25℃）=6.3×10⁷J．
（2）∵m_无烟煤=6kg，q=3.4×10⁷J/kg，
∴无烟煤完全燃烧放出的热量为：Q_放=m_无烟煤q=6Kg×3.4×10⁷J/Kg=2.04×10⁸J．
（3）锅炉的效率为：η=

Q吸

Q放

=

6.3×107J

2.04×108J

≈30.9%．
答：（1）锅炉内200Kg的水吸收的热量是6.3×10⁷J．
（2）6Kg无烟煤完全燃烧放出的热量是2.04×10⁸J．
（3）此锅炉的效率是30.9%．

点评：本题综合考查了热量的计算以及热机的效率，对公式的把握和运用是关键，只要读好题，总体来说本题难度不大．在利用公式时，要注意每个字母表示的物理量及其单位．