Question

【題目】某物理興趣小組的同學，用煤爐給10kg的水加熱，同時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6min內完全燃燒了0.2kg的煤，水的比熱容為4.2×103J/（kg．℃），煤的熱值為3×107J/kg．煤完全燃燒產生的熱量J；在燒水過程中，（選填“0～2min”、“2～4min”或“4～6min”）熱效率最高，其值為 ．

Answer 1

【答案】6×106；0～2min；63%
【解析】解：（1）煤完全燃燒產生的熱量Q放=mq=0.2kg×3×107J/kg=6×106J；
（2）圖中所示在0～2min時間內，水的溫度升高最快，所以該時間段熱效率最高；
（3）在0～2min時間內煤完全燃燒產生的熱量Q放1=Q放× =2×106J；在0～2min時間內水吸收的熱量Q吸1=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×10kg×（50℃﹣20℃）=1.26×106J；

煤爐燒水時的熱效率η= ×100%= ×100%=63%．

故答案為：6×106；0～2min；63%．

（1）已知煤的質量和熱值，利用Q=mq可求得煤完全燃燒產生的熱量；
（2）由圖知，0﹣2min時間加熱，水升高的溫度最高可知其熱效率最高；
（3）理解燒水時的熱效率的定義，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.