Question

【题目】某物理兴趣小组的同学，用煤炉给8kg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4min内完全燃烧了1.4kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg℃），煤的热值约为3×107J/kg，求:
①经过4min时间加热，水所吸收的热量;
②煤炉烧水时的热效率.

Answer 1

【答案】解：①经过4min时间加热，水所吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×8kg×（70℃﹣20℃）=1.68×106J；
②煤完全燃烧产生的热量：
Q放=mq=1.4kg×3×107J/kg=4.2×107J；
煤炉烧水时的热效率：
η= ×100％= ×100%=4%。
答：①经过4min时间加热，水所吸收的热量为1.68×106J；②煤炉烧水时的热效率为4%。
【解析】①由图知，经过4min时间加热，水升高的温度值，利用吸热公式求水吸收的热量；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；烧水时的热效率（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）。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。