Question

6．某物理兴趣小组的同学在室温为20℃的实验室内用煤炉给10kg的水加热，若在6min内完全燃烧了200g的煤，使水的温度升高到70℃．（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．

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）经过6min时间加热，水升高的温度值已知，利用吸热公式求水吸收的热量；
（3）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=0.2kg×3×10⁷J/kg=6×10⁶J，
（2）经过6min时间加热后水温由20℃达到70℃，
则水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×（70℃-20℃）
=2.1×10⁶J；
（3）烧水时的热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{2.1×1{0}^{6}J}{6×1{0}^{6}J}$×100%=35%；
答：（1）煤完全燃烧产生的热量为6×10⁶J；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.1×10⁶J；
（3）煤炉烧水时的热效率为35%．

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以及明白效率的含义，利用好相关公式是关键．