题目内容
【题目】某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线.若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg℃),煤的热值约为3×107J/kg.求:
(1)煤完全燃烧产生的热量;
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率.
【答案】(1)煤完全燃烧产生的热量为6×106J;
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量为2.52×106J;
(3)煤炉烧水时的热效率为42%.
【解析】
试题分析:(1)已知煤的质量和热值,利用Q=mq可求得煤完全燃烧产生的热量;
(2)由图象可知,经过6min时间加热,水升高的温度值,利用吸热公式求水吸收的热量;
(3)热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比.
解:(1)煤完全燃烧产生的热量:
Q放=mq=0.2kg×3×107J/kg=6×106J,
(2)由图可知,经过6min时间加热后水温由20℃达到80°,
则水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)
=4.2×103J/(kg℃)×10kg×(80℃﹣20℃)
=2.52×106J;
(3)煤炉烧水时的热效率:
η=×100%=×100%=42%;
答:(1)煤完全燃烧产生的热量为6×106J;
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量为2.52×106J;
(3)煤炉烧水时的热效率为42%.
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