Question

8．某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了8kg的无烟煤，水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃），无烟煤的热值是3.4×10⁷J/kg．求：
（1）锅炉内的水吸收的热量是多少？
（2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
（3）此锅炉的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）已知水的质量、比热容和温度变化值，利用公式Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量（有用能量）；
（2）已知煤的质量和热值，可利用公式Q_放=mq求煤完全燃烧放出的热量（总能量）；
（3）上面求出了Q_吸和Q_放，利用效率公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$求锅炉的效率．

解答 解：
（1）锅炉内的水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×200kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁷J；
（2）8kg无烟煤完全燃烧放出的热量：
Q_放=q_煤m_煤=3.4×10⁷J/kg×8kg=2.72×10⁸J；
（3）此锅炉的效率是η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$=$\frac{6.72×1{0}^{7}J}{2.72×1{0}^{8}J}$×100%=24.71%．
答：
（1）锅炉内的水吸收的热量是6.72×10⁷J；
（2）无烟煤完全燃烧放出的热量是2.72×10⁸J；
（3）此锅炉的效率是24.71%．

点评 本题考查学生对热量公式公式Q_放=mq和Q_吸=cm△t、η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$的掌握和运用，在利用公式时，要注意每个字母表示的物理量及其单位．