Question

【題目】冬天即將來臨，學(xué)校積極創(chuàng)造條件為學(xué)生供應(yīng)開水。在這個(gè)過程中，若用鍋爐將300kg的水從20℃加熱到100℃，燃燒了11.2kg的煤[ｃ水=4.2103J/（kg.℃），煤的熱值為3107J/kg]，則:

（1）鍋爐內(nèi)300kg的水吸收的熱量是多少?

（2）此鍋爐的效率是多少?

（3）某同學(xué)從開水房打了3kg的100℃的開水，為了便于使用，他將這100℃的開水和質(zhì)量為5kg的20℃的冷水混合，若不計(jì)混合過程的熱損失，則混合后溫水的溫度為多少?

Answer 1

【答案】(1) 1.008×108J；(2) 30%;(3) 50℃

【解析】

(1)鍋爐內(nèi)300kg的水吸收的熱量：

Q吸=cm(tt0)=4.2×103J/(kg℃)×300kg×(100℃20℃)=1.008×108J，

(2)11.2kg煤完全燃燒放出的熱量：

Q放=m煤q=11.2kg×3×107J/kg=3.36×108J；

此鍋爐的效率：

η==×100%=30%；

(3)設(shè)冷水溫度從t01升高到t，吸收的熱量為Q1；熱水溫度從t02降低到t，放出的熱量為Q2；

由于不計(jì)熱損失，所以Q1= Q2，

即：

cm1（t-t01）=cm2（t02-t）

即：

4.2×103J/（kg℃）×5kg×（t-20℃）=4.2×103J/（kg℃）×3kg×（100℃-t）

解得：

t=50℃。

答：(1)鍋爐內(nèi)200kg的水吸收的熱量是1.008×108J；

(2)此鍋爐的效率是30%;

(3) 混合后溫水的溫度為50℃。