某中學為學生供應開水,用鍋爐將200kg的水從20℃加熱到100℃,燃燒了4kg的無煙煤.[水的比熱容是4.2×103J/,無煙煤的熱值是3.4×107J/kg]試求:
(1)鍋爐內200kg的水吸收的熱量是多少焦耳?
(2)4kg無煙煤完全燃燒放出的熱量是多少焦耳?
(3)此鍋爐的效率是多少?
【答案】
分析:(1)已知水的質量、比熱容和溫度變化值,利用公式Q
吸=cm(t-t
)求出水吸收的熱量(有用能量);
(2)已知煤的質量和熱值,可利用公式Q
放=mq求煤完全燃燒放出的熱量(總能量);
(3)上面求出了Q
吸和Q
放,利用效率公式η=

求鍋爐的效率.
解答:解:(1)Q
吸=cm(t-t
)=4.2×10
3J/(kg?℃)×200kg×(100℃-20℃)=6.72×10
7J;
(2)Q
放=qm
煤=3.4×10
7J/kg×4kg=1.36×10
8J;
(3)η=

×100%=

×100%≈49.4%.
答:(1)水吸收的熱量是6.72×10
7J;
(2)煤完全燃燒放出的熱量是1.36×10
8J;
(3)鍋爐的效率是49.4%.
點評:本題考查學生對熱量公式公式Q
放=mq和Q
吸=cm△t、η=

×100%的掌握和運用,在利用公式時,要注意每個字母表示的物理量及其單位.