Question

【題目】某物理興趣小組的同學，用煤爐給8kg的水加熱，同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線，若在4min內完全燃燒了1.4kg的煤，水的比熱容為4.2×103J/（kg℃），煤的熱值約為3×107J/kg，求：

（1）經過4min時間加熱，水所吸收的熱量．
（2）煤爐燒水時的熱效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖知道，在4 min內8 kg的水所吸收的熱量是：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103 J/（kg℃）×8kg×（70℃-20℃）=1.68×106J.
答：經過4min時間加熱，水所吸收的熱量為1.68×106J．

（2）解：1.4kg煤完全燃燒產生的熱量Q放 =mq=1.4kg×3×107 J/kg=4.2×107 J，

煤爐燒水時的熱效率η=Q吸/Q放=1.68×106J/4.2×107J×100%=4%.
答：煤爐燒水時的熱效率為4%.

【解析】（1）由圖知，經過4min時間加熱，水升高的溫度，利用吸熱公式Q吸=cm（t-t0）求水吸收的熱量；
（2）利用Q=mq可求得煤完全燃燒產生的熱量；燒水時的熱效率（熱效率等于水吸收的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比）．