Question

2．某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了12m³的煤气．试求：
（1）锅炉内200kg的水吸收的热量； 
（2）12m³的煤气完全燃烧放出的热量；   
（3）此煤气炉的效率．（结果用百分数表示，且保留整数）（q_煤气=1.8×10⁷J/m³）

Answer 1

分析 （1）已知水的质量、比热容和温度变化值，利用公式Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量（有用能量）；
（2）已知煤气的体积和热值，可利用公式Q_放=Vq求煤气完全燃烧放出的热量（总能量）；
（3）上面求出了Q_吸和Q_放，利用效率公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$求煤气炉的效率．

解答 解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×200kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁷J；
（2）煤气完全燃烧放出的热量：
Q_放=Vq=12m³×1.8×10⁷J/m³=2.16×10⁸J；
（3）煤气炉的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{6.72×1{0}^{7}J}{2.16×1{0}^{8}J}$×100%≈31%．
答：（1）锅炉内200kg的水吸收的热量为6.72×10⁷J； 
（2）12m³的煤气完全燃烧放出的热量为2.16×10⁸J；   
（3）此煤气炉的效率31%．

点评 本题考查学生对热量公式公式Q_放=Vq和Q_吸=cm△t、η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%的掌握和运用，在利用公式时，要注意每个字母表示的物理量及其单位．