题目内容

4.小华学习了热学的有关知识后,知道水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),他想估算一下自己家每天烧水做饭需要的热量.于是小华仔细记录了他家每天烧水、做饭、炒菜需要的时间,并把它折算成烧水的时间,相当于每天将25kg、20℃的水烧开(在标准大气压下).
(1)小明家每天烧水做饭需要多少热量?
(2)如果普通煤的热值为3×107J/kg,从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少千克普通煤?
(3)小明家实际平均每天需要烧4块蜂窝煤,按每块蜂窝煤含煤0.5kg计算,他家每天实际用煤2kg,由此小明计算出他家煤炉的效率只有14%.你认为小明家煤炉效率低的原因是什么?

分析 (1)在标准大气压下水的沸点是100℃,又知道水的质量、比热容和初温,根据Q吸=cm(t-t0)求出小明家每天烧水、煮饭、炒菜需要的热量;
(2)由题知Q吸=Q放,再利用Q放=mq计算需要煤的质量;
(3)用煤燃烧加热时,煤不能完全燃烧、热量散失严重.

解答 解:(1)在标准大气压下水的沸点是100℃,
则小明家每天烧水、煮饭、炒菜需要的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×25kg×(100℃-20℃)=8.4×106J;
(2)由题知,Q放=Q吸=8.4×106J,
由Q放=mq可得,
小明家每天烧水、煮饭、炒菜需要煤的质量:m煤=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=0.28kg;
(3)小明家煤炉效率低的原因是:一方面煤不能完全燃烧,另一方面煤燃烧放出的热量不能被水完全吸收,大部分的热量散失掉了.
答:(1)小明家每天烧水、做饭需要8.4×106J 的热量;  
(2)小明家每天烧水、做饭需要0.28kg的煤;
(3)小明家煤炉效率低的原因是:一方面煤不能完全燃烧,另一方面煤燃烧放出的热量不能被水完全吸收,大部分的热量散失掉了.

点评 本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q放=mq的掌握和运用,增强了学生的节能意识、环保意识,有意义!

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