Question

【題目】某物理興趣小組的同學，用煤爐給80kg的水加熱，同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線．若在6min內完全燃燒了3kg的煤，水的比熱容為4.2×103J/（kg℃），煤的熱值約為3×107J/kg．求：

（1）煤完全燃燒產生的熱量：

（2）經過6min時間加熱，水所吸收的熱量；

（3）煤爐燒水時的熱效率．

（4）寫出該煤爐此時效率低的原因之一．

Answer 1

【答案】（1）9×l07J；（2）2.16×107J；（3）22.4%；（4）該煤爐此時效率低的原因是煤炭沒有完全燃燒、熱量散失到空氣中、廢氣帶走很大一部分熱量等．

【解析】

解：（1）煤完全燃燒產生的熱量：Q放=mq=3kg×3×107J/kg=9×l07J；

（2）由圖可知，經過6min時間加熱后水溫由20℃達到80℃，

則水吸收的熱量：

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

（3）煤爐燒水時的熱效率：η==×100%=22.4%；

（4）家用煤爐效率低的原因是：煤炭沒有完全燃燒、熱量散失到空氣中、廢氣帶走很大一部分熱量等．

答：（1）煤完全燃燒產生的熱量為9×l07J；

（2）經過6min時間加熱，水所吸收的熱量為2.16×107J；

（3）煤爐燒水時的熱效率為22.4%；

（4）該煤爐此時效率低的原因是煤炭沒有完全燃燒、熱量散失到空氣中、廢氣帶走很大一部分熱量等．