Question

小明學習了熱學的有關知識后，知道水的比熱容是4.2×10³J/（kg?℃），他想估算一下自己家每天燒水、做飯需要的熱量．于是小明仔細記錄了他家每天燒水、煮飯、炒菜需要的時間，相當于每天將30kg、20℃的水燒開（1標準大氣壓）
（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）小明家煤爐效率只有16.5%，請問效率低的原因是什么？
（4）家用煤爐除熱效率低、浪費能源外，另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）由題知（從理論上講）Q_吸=Q_放，再利用Q_放=mq計算需要煤的質量；
（3）用煤燃燒加熱時，煤不能完全燃燒、熱量散失嚴重，燃料燃燒放出的熱量不能全部被水吸收；
（4）從煤爐的環境污染等方面分析．

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）由題知，Q_吸=Q_放，
∵Q_放=mq，
∴m′=

Q放

q

=

1.008×107J

3×107J/kg

=0.336kg；
（3）小明家煤爐效率低的原因是煤不能完全燃燒、有熱損失；
（4）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）小明家每天燒水、做飯需要0.336kg的煤；
（3）小明家煤爐效率低的原因是煤不能完全燃燒、有熱損失；
（4）污染環境．

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！