Question

12．嘉祥县第一中学以前为学生供应开水，用锅炉将200L的水从20℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤．（无烟煤的热值是3.5×10⁷J/kg）求：
（1）锅炉内200L的水吸收的热量是多少？
（2）6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
（3）此锅炉的效率是多大？

Answer 1

分析 （1）知道水的体积计算出水的质量，然后根据水质量、比热容、初温和末温，根据公式Q_吸=cm（t-t₀）可求出水吸收的热量；
（2）知道无烟煤的质量和热值，根据Q_放=mq可求出无烟煤完全燃烧放出的热量；
（3）知道水吸收的热量和无烟煤完全燃烧放出的热量，根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$可求出锅炉的效率．

解答 解：（1）水的体积：
200L=200dm³=0.2m³，
根据ρ=$\frac{m}{V}$可知，200L的水的质量：
m=ρV=1×10³kg/m³×0.2m³=200kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×200kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁷J；
（2）6kg无烟煤完全燃烧放出的热量：
Q_放=m_无烟煤q=6kg×3.5×10⁷J/kg=2.1×10⁸J；
（3）锅炉的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$=$\frac{6.72×1{0}^{7}J}{2.1×1{0}^{8}J}$×100%=32%．
答：（1）锅炉内的水吸收的热量是6.72×10⁷J；
（2）无烟煤完全燃烧放出的热量是2.1×10⁸J；
（3）此锅炉的效率是32%．

点评 本题考查学生对热传递过程中吸热公式和燃料燃烧放出热量公式及热效率公式的综合运用，利用好公式是关键．