Question

【题目】某物理兴趣小组的同学，用煤炉给100kg、初温为20℃的水加热，同时他们绘制了图所示的加热过程中水温随时间变化的图线．若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg℃），煤的热值约为3×107J/kg．求：

（1）煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：煤完全燃烧产生的热量：

Q放=mq=2kg×3×107J/kg=6×107J；

答：煤完全燃烧产生的热量为6×106J；

（2）解：由图可知，经过6min时间加热后水温由20℃达到80℃，

则水吸收的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×100kg×（80℃﹣20℃）=2.52×107J；

答：经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×106J；

（3）解：煤炉烧水时的热效率：

η= ×100%= ×100%=42%．

答：煤炉烧水时的热效率为42%．

【解析】本题综合考查了学生对热效率的理解。水吸热为有用功Q吸=cm（t﹣t0），燃料燃烧放热为总功Q放=mq，用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫热效率 。在题目中找到相应的物理量，代入公式求解即可。要加强物理量的理解和公式的记忆。