Question

【题目】某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg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.水的比热容为4．2×103J/（kg℃），煤的热值约为3×107J/kg.求：

（1）用煤炉给水加热，是将煤的能最终转化为水的能.
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）若煤炉烧水时的热效率为42％，则至少需要燃烧煤的质量是多少？

Answer 1

【答案】
（1）化学,内
（2）解：水所吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4．2×103J/（kg℃）×10kg×（80℃-20℃）=2．52×106J；

（3）解：因为η=Q吸/Q放，所以Q放=Q吸/η= 2．52×106J/42%=6×106J，由Q放=mq可得至少燃烧煤的质量： m=Q放/q= 6×106J/（3×107J/kg）=0．2kg.

【解析】（1）用煤炉给水加热，是将煤的化学能转化为水的内能；
（2）水所吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4．2×103J/（kg℃）×10kg×（80℃-20℃）=2．52×106J；
（3）因为η=Q吸/Q放，所以Q放=Q吸/η= 2．52×106J/42%=6×106J，由Q放=mq可得至少燃烧煤的质量： m=Q放/q= 6×106J/（3×107J/kg）=0．2kg.
所以答案是：（1）化学；内；（2）2．52×106J；（3）0．2kg.
【考点精析】本题主要考查了热量的计算的相关知识点，需要掌握热量的计算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收热量，单位是焦耳；c 是物体比热，单位是：焦/(千克?℃)；m是质量；t0 是初始温度；t 是后来的温度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放才能正确解答此题．