Question

小明學(xué)習(xí)了熱學(xué)的有關(guān)知識后，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，煮飯需要的時間，并把它折算成燒水的時間，相當(dāng)于每天將30kg，20℃的水燒開．
（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，由此小明家的煤爐的效率是多少？

Answer 1

分析：（1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫（一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)100℃），利用吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的熱量；
（2）由題知Q_吸=Q_放，再利用Q_放=mq計算需要煤的質(zhì)量；
（3）根據(jù)Q_放=mq求出4塊蜂窩煤完全燃燒釋放的熱量，根據(jù)效率公式求出煤爐的效率．

解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×30kg×（100℃-20℃）
=1.008×10⁷J；
（2）由題知，Q_吸=Q_放，
∵Q_放=m′q，
∴m′=

Q放

q

=

1.008×107J

3×107J/kg

=0.336kg；
（3）4塊蜂窩煤完全燃燒釋放的熱量：
Q_放′=m″q=4×0.5kg×3×10⁷J/kg=6×10⁷J，
煤爐的效率：
η=

Q吸

Q放′

×100%=

1.008×107J

6×107J

=16.8%．
答：（1）小明家每天燒水、做飯需要1.008×10⁷J 的熱量；
（2）小明家每天燒水、做飯需要0.336kg的煤；
（3）煤爐的效率是16.8%．

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