Question

小明學習了熱學的有關知識后，他想估算一下自己家每天燒水、煮飯、炒菜需要的時間，并把它折算成燒水時間，相當于每天將30kg、20℃的水燒開（一標準大氣壓下）．
（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，小明家實際平均每天需要4塊蜂窩煤，按每塊含煤0.5kg算，小明家煤爐的效率為多大？你認為小明家煤爐效率低的原因是什么？
（3）從大的方面講，家用煤爐除了熱效率低浪費能源的缺點外，另外一個主要缺點是什么？

Answer 1

分析：（1）知道水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫（一個標準大氣壓下水的沸點100℃），利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
（2）利用Q_放=mq計算出煤完全燃燒放出的熱量，然后利用吸收的熱量與總熱量即可求出小明家煤爐的效率；用煤燃燒加熱時，煤不能完全燃燒、熱量散失嚴重都是效率低的原因．
（3）從煤爐的效率、污染等方面分析．

解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×30kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁷J；
（2）Q_放=m′q=4×0.5kg×3×10⁷J/kg=6×10⁷J；
小明家煤爐的效率為：η=

Q吸

Q放

×100%=

1.008×107J

6×107J

×100%=16.8%；
小明家煤爐效率低的原因是煤不能完全燃燒、熱量散失嚴重．
（3）用煤爐燒水的主要缺點：效率低；污染環境．
答：（1）小明家每天燒水做飯需要1.008×10⁷J的熱量．
（2）小明家煤爐的效率為16.8%；小明家煤爐效率低的原因是煤不能完全燃燒、熱量散失嚴重．
（3）造成空氣污染．

點評：本題考查了學生對吸熱公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq的掌握和運用，增強了學生的節能意識、環保意識，有意義！