Question

【题目】某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10Kg的水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的曲线，若在6min内共完全燃烧了0.6kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg℃），煤的热值为3×107J/kg．

（1）这些煤完全燃烧产生的热量是多少J？
（2）假如单位时间燃烧煤的质量相同，则在如图的三个时间段中,热效率最高（选填“0～2min”、“2～4min”或“4～6min”）
（3）此时段的热效率最高又为多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：这些煤完全燃烧产生的热量Q放=mq=0.6kg×3×107J/kg=1.8×107J；
答： 这些煤完全燃烧产生的热量是1.8×107J.

（2）0～2min
（3）解：在0～2min时间内煤完全燃烧产生的热量Q放1=Q放 ×= × 1 . 8 × 10 7 J = 6 × 10 6 J ；
在0～2min时间内水吸收的热量Q吸1=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg℃）×10kg×（50℃-20℃）=1.26×106J；
煤炉烧水时的热效率 %=× 100 % = 21 % ．
此时段的热效率为21%．

【解析】解：（1）（2）图中所示在0～2min时间内，水的温度升高最快，所以该时间段热效率最高；
（1）利用Q=mq可求得煤完全燃烧产生的热量；（2）相同的加热时间，0-2min段，水升高的温度最高可知其热效率最高；（3）烧水时的热效率 ．