Question

2．某物理興趣小組的同學(xué)，用煤爐給20kg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．若從開始加熱計時，在4min內(nèi)完全燃燒了0.4kg的煤，水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃），煤的熱值約為3×10⁷J/kg．求：
（1）經(jīng)過4min時間加熱，水所吸收的熱量；
（2）這段時間煤爐燒水時的熱效率．

Answer 1

分析 （1）由圖知，經(jīng)過4min時間加熱，水升高的溫度值，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）已知煤的質(zhì)量和熱值，利用Q=mq可求得煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量；
燒水時的熱效率（熱效率等于水吸收的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比）．

解答 解：（1）Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×20kg×（70℃-20℃）=4.2×10⁶J；
（2）煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量Q_放=mq=0.4kg×3×10⁷J/kg=1.2×10⁷J；
煤爐燒水時的熱效率η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{1.2×1{0}^{7}J}$×100%=35%．
答：（1）經(jīng)過4min時間加熱，水所吸收的熱量為4.2×10⁶J；
（2）這段時間煤爐燒水時的熱效率為35%．

點評 本題考查了學(xué)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(guān)信息是本題的關(guān)鍵．