Question

11．实验中学为了保证学生饮水卫生，学校决定为学生供应开水，工人师傅用锅炉将300kg，20℃的水烧开（在一标准大气压下），这些水要吸收1.008×10⁸J的热量，而实际烧了10kg的无烟煤，这些煤完全燃烧放出3.36×10⁸J的热量，这个锅炉的效率是30%（c_水=4.2×10³J/（kg•℃） q_煤=3.36×10⁷J/kg）．

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、比热容、初温和末温，根据公式Q_吸=cm（t-t₀）可求出水吸收的热量；
（2）知道无烟煤的质量和热值，根据Q_放=mq可求出无烟煤完全燃烧放出的热量；
（3）知道水吸收的热量和无烟煤完全燃烧放出的热量，根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%可求出锅炉的效率．

解答 解：
（1）一标准大气压下水的沸点为100℃，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×300kg×（100℃-20℃）
=1.008×10⁸J；
（2）无烟煤完全燃烧放出的热量：
Q_放=m_煤q
=10kg×3.36×10⁷J/kg
=3.36×10⁸J；
（3）锅炉的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.008×1{0}^{8}J}{3.36×1{0}^{8}J}$×100%=30%．
故答案为：1.008×10⁸；3.36×10⁸；30%．

点评 本题考查学生对热传递过程中吸热公式、燃料燃烧放出热量公式及热效率公式的综合运用，利用好公式是关键．