Question

11．用烟煤烧水时，将10kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了0.7kg的烟煤．水的比热容是c_水=4.2×10³J/（kg．℃）烟煤的热值约为q_烟煤=3×l0⁷J/kg．试求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）0.7kg的烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
（3）热效率是多少？
（4）热效率不高的原因是什么？

Answer 1

分析 （1）已知水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm（t-t₀）计算水吸收的热量；
（2）知道烟煤的热值和质量，利用公式Q_放=mq计算烟煤完全燃烧放出的热量；
（3）知道水吸收的热量和烟煤完全燃烧放出的热量，根据效率公式求出热效率；
（4）从燃料是否完全燃烧和热量散失分析解答．

解答 解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁶J；
（2）0.7kg的烟煤完全燃烧放出的热量：
Q_放=mq=0.7kg×3×10⁷J/kg=2.1×10⁷J；
（3）热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{3.36×1{0}^{6}J}{2.1×1{0}^{7}J}$×100%=16%；
（4）烟煤没有完全燃烧，热传递给水的过程中有热量损失，导致热效率不高．
答：（1）水吸收的热量是3.36×10⁶J；
（2）0.7kg的烟煤完全燃烧放出的热量是2.1×10⁷J；
（3）热效率是16%；
（4）热效率不高的原因是：煤没有完全燃烧，热传递给水的过程中有热量损失．

点评 本题考查了吸热公式、燃料燃烧放出热量公式、热效率公式的应用，比较基础．