Question

15．某中學為學生供應開水，用鍋爐將200Kg的水從25℃加熱到100℃，燃燒了6Kg的無煙煤．（無煙煤的熱值是3.4×10⁷J/Kg）求：
（1）鍋爐內200Kg的水吸收的熱量是多少？
（2）6Kg無煙煤完全燃燒放出的熱量是多少？
（3）此鍋爐的效率是多大？試評析使用家用煤爐燒水的主要缺點有哪些？

Answer 1

分析 （1）知道水的質量、比熱容、初溫和末溫，根據公式Q_吸=cm（t-t₀）可求出水吸收的熱量；
（2）知道無煙煤的質量和熱值，根據Q_放=mq可求出無煙煤完全燃燒放出的熱量；
（3）已知水吸收的熱量和無煙煤完全燃燒放出的熱量，根據η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$可求出鍋爐的效率；
使用家用煤爐燒水的主要缺點是效率較低且容易污染環境．

解答 解：
（1）水吸收的熱量為：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×200kg×（100℃-25℃）=6.3×10⁷J；
（2）6kg無煙煤完全燃燒放出的熱量為：
Q_放=m_無煙煤q=6kg×3.4×10⁷J/kg=2.04×10⁸J；
（3）鍋爐的效率為：η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$=$\frac{6.3×1{0}^{7}J}{2.04×1{0}^{8}J}$×100%≈30.9%；
家用煤爐的熱效率低，能源浪費大；家用煤爐使用過程中污染環境．
答：
（1）鍋爐內200Kg的水吸收的熱量是6.3×10⁷J．
（2）6Kg無煙煤完全燃燒放出的熱量是2.04×10⁸J．
（3）此鍋爐的效率是30.9%；家用煤爐的熱效率低，能源浪費大；家用煤爐使用過程中污染環境．

點評 本題綜合考查了熱量的計算以及熱機的效率，對公式的把握和運用是關鍵，只要讀好題，總體來說本題難度不大，在利用公式時，要注意每個字母表示的物理量及其單位．