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．于是小明记录了他家每天烧水、做饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时间，相当于每天将质量为30kg，初温为20°C的水烧开（标准大气压下）
（1）小明家每天烧水做饭需要多少热量？
（2）如果普通煤的热值为3×10⁷J/kg，从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少千克煤？
（3）小明家实际每天平均要烧4块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含煤0.5kg算，他家每天实际用煤2kg，由此小明计算出他家煤炉的效率只有16.5%，你认为小明家煤炉效率低的原因是什么？（说出一条即可）

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．

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=m′q，
∴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、热量散失严重．
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、热量散失严重．

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！