Question

11．我市很多中学为了保证学生饮水卫生，都为学生供应开水．若用锅炉将质量为300kg，温度为20℃的水烧开（在1个标准大气压下）实际烧了10kg的无烟煤，烧水的效率为29.6%，造成无烟煤效率偏低的原因：燃料没有充分燃烧．（只要写出一种可能的原因）[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）  q_煤=3.4×10⁷J/kg]．

Answer 1

分析 （1）已知无烟煤的热值，利用Q=mq可求得10kg的无烟完全燃烧放出的热量；
知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温（一标准大气压下水的沸点为100℃），利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$计算燃气灶烧水的利用率；
（2）用煤燃烧加热时，煤不能完全燃烧、热量散失严重，燃料燃烧放出的热量不能全部被水吸收．

解答 解：
（1）10kg的无烟煤燃烧放出的热量：Q_放=qm=3.4×10⁷J/kg×10kg=3.4×10⁸J，
水需要吸收的热量是：Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×300kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁸J；
锅炉烧水的效率为：η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$=$\frac{1.008×1{0}^{8}J}{3.4×1{0}^{8}J}$×100%≈29.6%．
（2）无烟煤炉效率低的原因是：煤不能完全燃烧；热量散失严重等，
故答案为：29.6%；燃料没有充分燃烧．

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，要注意燃料放出的热量并不能被水完全吸收原因是热量有散失、容器也吸热等．