Question

19．兴趣小组同学用煤炉给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，下列说法中错误的是（　　）

• A． 煤炉烧水时的热效率4.2%
• B． 煤完全燃烧产生的热量6×10⁷J
• C． 6min加热时间中，水温均匀升高
• D． 经过6mm时间加热，水所吸收的热量2.52×10⁶J

Answer 1

分析 （1）发生热传递的条件是存在温度差，温度差越大，热传递越快；
（2）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；
（3）由图b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；
（4）烧水时的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．

解答 解：
（1）从图中可知，第2min时，水的温度为50℃，上升到70℃后温度上升的越来越慢，原因是水与环境的温度差越大热传递越快，所以水温度上升的速度越来越慢，故C错；
（2）煤完全燃烧产生的热量：
Q_放=mq=2kg×3×10⁷J/kg=6×10⁷J，故B正确；
（3）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，故D正确；
（4）煤炉烧水时的热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{2.52×1{0}^{6}J}{6×1{0}^{7}J}$×100%=4.2%，故A正确．
故选C．

点评 本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，能从液体的温度随时间变化的图象搜集有关信息是本题的关键此题考查热传递的条件和对图象的分析．其中在图象中提取有价值信息，是我们需要提高的能力之一．