Question

11．用煤爐給10kg的水加熱，同時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2kg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）根據圖線說出水溫變化的規(guī)律．

Answer 1

分析 （1）知道煤的質量和熱值，根據Q=mq可求得煤完全燃燒產生的熱量；
（2）由圖象可知，經過6min時間加熱，水升高的溫度值，根據Q_吸=cm_水△t求出水吸收的熱量；
（3）知道水所吸收的熱量和煤完全燃燒產生的熱量，根據η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%求出煤爐燒水時的熱效率；
（4）發(fā)生熱傳遞的條件是存在溫度差，溫度差越大，熱傳遞越快．

解答 解：（1）煤完全燃燒產生的熱量：
Q_放=m_煤q_煤=2kg×3×10⁷J/kg=6×10⁷J．        
（2）由圖象可知，水升高的溫度△t=80℃-20℃=60℃，
Q_吸=c_水m_水△t
=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×60℃
=2.52×10⁶J．     
（3）煤爐燒水時的熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%
=$\frac{2.52×1{0}^{6}J}{6×1{0}^{7}J}$×100%
=4.2%．
（4）由圖象可知，隨著水溫的不斷升高，溫度變化越來越慢．
答：（1）煤完全燃燒產生的熱量為6×10⁷J；
（2）經過6min時間加熱，水所吸收的熱量是2.52×10⁶J；
（3）煤爐燒水時的熱效率為4.2%；
（4）根據圖象分析：水在加熱過程中，隨著水溫的不斷升高，溫度變化越來越慢．

點評 本題考查了學生對吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式的掌握和運用，能從液體的溫度隨時間變化的圖象搜集有關信息是本題的關鍵此題考查熱傳遞的條件和對圖象的分析．
其中在圖象中提取有價值信息，是我們需要提高的能力之一．