Question

3．某中学为学生供应开水，用锅炉将100kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了5kg的无烟煤．水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃），无烟煤的热值是3.4×l0⁷J/kg．求：
（1）锅炉内的水吸收的热量是多少？
（2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
（3）此锅炉的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的比热容和温度变化值，利用公式Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量（有用能量）；
（2）已知无烟煤的质量和热值，可利用公式Q_放=mq求煤完全燃烧放出的热量（总能量）；
（3）上面求出了Q_吸和Q_放，利用效率公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$求锅炉的效率．

解答 解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（100℃-25℃）=3.15×10⁷J；
（2）Q_放=qm′=3.4×10⁷J/kg×5kg=1.7×10⁸J；
（3）η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{3.15×1{0}^{7}J}{1.7×1{0}^{8}J}$×100%≈18.5%．
答：（1）锅炉内的水吸收的热量是3.15×10⁷J；
（2）无烟煤完全燃烧放出的热量是1.7×10⁸J；
（3）此锅炉的效率是18.5%．

点评 本题考查学生对热量公式公式Q_放=mq和Q_吸=cm△t、η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%的掌握和运用，知识点多、联系实际生活，属于中考常见题型．