题目内容
【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.若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg℃),煤的热值约为3×107J/kg.求:
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(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.
【答案】解:(1)煤完全燃烧产生的热量:Q放=mq=0.2kg×3×107J/kg=6×106J,
(2)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℃)×10kg×(80℃-20℃)
=2.52×106J;
(3)煤炉烧水时的热效率:
η=Q吸/Q放=2.52×106J/6×106J=42%;
答:(1)煤完全燃烧产生的热量为6×106J;
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量为2.52×106J;
(3)煤炉烧水时的热效率为42%.
【解析】
试题分析:(1)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;
(2)由图象可知,经过6min时间加热,水升高的温度值,利用吸热公式求水吸收的热量;
(3)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.
【题目】为了比较水和沙子容热本领的大小,小明做了如下图所示的实验:在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下:
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质量/g | 升高10℃所需要时间/s | 升高20℃所需时间/s | 升高30℃所需时间/s | |
沙子 | 30 | 64 | 89 | 124 |
水 | 30 | 96 | 163 | 220 |
(1)在此实验中采用了转换法的思想,用加热时间的长短来表示物质 ,请再列举一个类似思想的实验: (请仿造上面的句式填).
(2)分析上表中的实验数据可知;质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量 (大于/小于)沙子吸收的热量.
(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子, (沙子/水)升高的温度更高,所以白天在海边会吹 (海风/陆风).
(4)有一次小明在白天进入森林游玩时迷了路,经过思考,他 (顺风/逆风) 走了下去,终于走出了森林.