Question

11．小明學(xué)習(xí)了熱學(xué)的有關(guān)知識(shí)后，知道水的比熱是4.2×10³J/（kg•℃），他想估算一下自己家每天燒水，做飯需要的熱量，于是小明仔細(xì)記錄了他家燒水，煮飯需要的時(shí)間，并把它折算成燒水的時(shí)間，相當(dāng)于每天將50kg、20℃的水在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開(kāi)．
（1）小明家每天燒水、做飯需要多少熱量？
（2）如果普通煤的熱值為3×10⁷J/kg，從理論上講：小明家每天燒水做飯至少需要多少kg煤？
（3）小明家實(shí)際平均每天需要燒4塊蜂窩煤，按每塊蜂窩煤含煤0.5kg算，他家每天實(shí)際用煤2kg，由此小明計(jì)算他家煤爐的效率為28%．

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫（一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)100℃），利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
（2）由題知Q_吸=Q_放，再利用Q_放=mq計(jì)算需要煤的質(zhì)量；
（3）每天燒水做飯需要的熱量為有用能量，求出實(shí)際消耗的總質(zhì)量，利用Q_放=mq求實(shí)際消耗的總能量，利用效率公式求煤爐的效率．

解答 解：
（1）小明家每天燒水、做飯需要的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁷J；
（2）從理論上講，Q_吸=Q_放，
由Q_放=m′q得需要煤的質(zhì)量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=0.56kg；
（3）他家每天實(shí)際用煤的質(zhì)量：
m_總=0.5kg×4=2kg，
這些煤完全燃燒放出的熱量：
Q_總=q×m_總=3×10⁷J/kg×2kg=6×10⁷J，
他家煤爐的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{總}(cāng)}$=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{6×1{0}^{7}J}$=28%．
答：（1）小明家每天燒水做飯需要1.68×10⁷J的熱量；
（2）從理論上講小明家每天燒水做飯至少需要0.56kg的煤；
（3）2kg；28．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)吸熱公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq以及效率公式的掌握和運(yùn)用，增強(qiáng)了學(xué)生的節(jié)能意識(shí)、環(huán)保意識(shí)，有意義！