Question

7．物理兴趣小组用煤炉给30kg，25℃的水加热，若在8min内完全燃烧2kg的煤，水温升至85℃，[c_水=4.2×10³J/（kg•℃），q_煤=3×10⁷J/kg]，求：
（1）煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过8min时间加热，水所吸收的热量；
（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）利用吸热公式Q=cm△t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）完全燃烧2kg煤放出的热量为：
Q_放=m_煤q_煤=2kg×3×10⁷J/kg=6×10⁷J                          
（2）水吸收的热量为：
Q_吸=c_水m_水△t=4.2×10³J/（kg•℃）×30kg×（85℃-25℃）=7.56×10⁶J．
（3）煤炉烧水时的热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{7.56×1{0}^{6}J}{6×107J}$×100%=12.6%．
答：（1）煤完全燃烧产生的热量是6×10⁷J；
（2）经过8min时间加热，水所吸收的热量是7.56×10⁶J；
（3）煤炉烧水时的热效率为12.6%．

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，熟练掌握相关公式是解决本题的关键．