【題目】某物理興趣小組的同學(xué),用煤爐給10kg的水加熱,同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線.若在6min內(nèi)完全燃燒了0.2kg的煤,水的比熱容為4.2×103J/(kg℃),煤的熱值約為3×107J/kg.求:

(1)煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量;

(2)經(jīng)過6min時間加熱,水所吸收的熱量;

(3)煤爐燒水時的熱效率.

【答案】(1)煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量為6×106J;

(2)經(jīng)過6min時間加熱,水所吸收的熱量為2.52×106J;

(3)煤爐燒水時的熱效率為42%.

【解析】

試題分析:(1)已知煤的質(zhì)量和熱值,利用Q=mq可求得煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量;

(2)由圖象可知,經(jīng)過6min時間加熱,水升高的溫度值,利用吸熱公式求水吸收的熱量;

(3)熱效率等于水吸收的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比.

解:(1)煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量:

Q=mq=0.2kg×3×107J/kg=6×106J,

(2)由圖可知,經(jīng)過6min時間加熱后水溫由20℃達到80°,

則水吸收的熱量:

Q=cm(t﹣t0

=4.2×103J/(kg℃)×10kg×(80℃﹣20℃)

=2.52×106J;

(3)煤爐燒水時的熱效率:

η=×100%=×100%=42%;

答:(1)煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量為6×106J;

(2)經(jīng)過6min時間加熱,水所吸收的熱量為2.52×106J;

(3)煤爐燒水時的熱效率為42%.

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