Question

小明学习了热学的有关知识后，知道水的比热容是4.2×10³J/（kg?℃），他想估算一下自己家每天烧水、做饭需要的热量．于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，相当于每天将30kg、20℃的水烧开（1标准大气压）
（1）小明家每天烧水、做饭需要多少热量？
（2）如果普通煤的热值3×10⁷J/kg，从理论上讲小明家每天烧水、做饭需要多少kg煤？
（3）小明家煤炉效率只有16.5%，请问效率低的原因是什么？
（4）家用煤炉除热效率低、浪费能源外，另一个主要缺点是什么？

Answer 1

分析：（1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温（一个标准大气压下水的沸点100℃），利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）由题知（从理论上讲）Q_吸=Q_放，再利用Q_放=mq计算需要煤的质量；
（3）用煤燃烧加热时，煤不能完全燃烧、热量散失严重，燃料燃烧放出的热量不能全部被水吸收；
（4）从煤炉的环境污染等方面分析．

解答：解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×30kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁷J；
（2）由题知，Q_吸=Q_放，
∵Q_放=mq，
∴m′=

Q放

q

=

1.008×107J

3×107J/kg

=0.336kg；
（3）小明家煤炉效率低的原因是煤不能完全燃烧、有热损失；
（4）用煤炉烧水的主要缺点：效率低、污染环境．
答：（1）小明家每天烧水、做饭需要1.008×10⁷J 的热量；  
（2）小明家每天烧水、做饭需要0.336kg的煤；
（3）小明家煤炉效率低的原因是煤不能完全燃烧、有热损失；
（4）污染环境．

点评：本题考查了学生对吸热公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q_放=mq的掌握和运用，增强了学生的节能意识、环保意识，有意义！