Question

7．无烟煤的热值是3.36×10⁷J/kg．为了使温度是20℃，体积是10L的水在1标准气压下沸腾，如果无烟煤完全燃烧放出的热量只有10%被水吸收，至少需要1kg无烟煤．

Answer 1

分析 （1）在一标准大气压下水的沸点100℃，知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的热量；
（2）根据炉子的效率求出煤燃烧放出的热量，再根据煤燃烧的效率求出煤完全燃烧放出的热量，最后根据Q=mq求出需要燃烧的无烟煤．

解答 解：在一标准大气压下水的沸点100℃，水吸收的热量：
Q_吸=cm_水（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×10×10^-3m³×10³kg/m³×（100℃-20℃）
=3.36×10⁶J；
因为无烟煤完全燃烧放出的热量只有20%被水吸收，所以无烟煤燃烧放出的热量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{3.36×1{0}^{6}J}{10%}$=3.36×10⁷J，
由Q=mq可得，需要燃烧无烟煤的质量：m_煤=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{3.36×1{0}^{7}J}{3.36×1{0}^{7}J/kg}$=1kg．
故答案为：1．

点评 本题考查了热量的计算和燃料热值的应用，关键是知道在一标准大气压下水的沸点100℃．