Question

某中学为学生供应开水，用锅炉将100kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了3kg的无烟煤．（无烟煤的热值是3.4×10⁷J/kg）试求：（1）100kg水烧开吸收的热量是多少J？（2）3kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少J？（3）此锅炉效率是多少？

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）根据效率公式η=

Q吸

Q放

求解锅炉的效率．

解答：解：（1）∵m=100kg，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?℃）×100kg×（100℃-25℃）=3.15×10⁷J．
（2）∵m_无烟煤=3kg，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=3kg×3.4×10⁷J/kg=1.02×10⁸J．
（3）此锅炉效率：
η=

Q吸

Q放

×100%=

3.15×107J

1.02×108J

×100%=30.9%．
答：（1）100㎏水烧开吸收的热量是3.15×10⁷J．
（2）3㎏无烟煤完全燃烧放出的热量是1.02×10⁸J．
（3）此锅炉效率是30.9%．

点评：本题考查学生对热传递过程中吸热公式和燃料燃烧放出热量公式的理解和应用，以及热效率的理解．