Question

【题目】某物理兴趣小组的同学，用煤炉给80kg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3kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg℃），煤的热值约为3×107J/kg．求：

（1）煤完全燃烧产生的热量：

（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；

（3）煤炉烧水时的热效率．

（4）写出该煤炉此时效率低的原因之一．

Answer 1

【答案】（1）9×l07J；（2）2.16×107J；（3）22.4%；（4）该煤炉此时效率低的原因是煤炭没有完全燃烧、热量散失到空气中、废气带走很大一部分热量等．

【解析】

解：（1）煤完全燃烧产生的热量：Q放=mq=3kg×3×107J/kg=9×l07J；

（2）由图可知，经过6min时间加热后水温由20℃达到80℃，

则水吸收的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×80kg×（80℃﹣20℃）=2.16×107J；

（3）煤炉烧水时的热效率：η==×100%=22.4%；

（4）家用煤炉效率低的原因是：煤炭没有完全燃烧、热量散失到空气中、废气带走很大一部分热量等．

答：（1）煤完全燃烧产生的热量为9×l07J；

（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.16×107J；

（3）煤炉烧水时的热效率为22.4%；

（4）该煤炉此时效率低的原因是煤炭没有完全燃烧、热量散失到空气中、废气带走很大一部分热量等．