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6×107J;

(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4.2%.

【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)烧水时的热效率(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=mq=2kg×3×107J/kg=6×107J;

(2)Q=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%=4.2%.

答:(1)煤完全燃烧产生的热量为6×107J;

(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4.2%.

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