Question

18．將林林學(xué)習(xí)了熱學(xué)的有關(guān)知識(shí)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，于是將林林仔細(xì)記錄了他家燒水，煮飯需要的能量，并把它折算成燒水的能量，相當(dāng)于每天將30kg，20℃的水燒開(kāi)．
（1）將林林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，從理論上講將林林家每天做飯需要多少kg煤？
（3）將林林家實(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，它家每天實(shí)際用煤2kg，請(qǐng)幫將林林計(jì)算他家煤爐的效率為多少？你認(rèn)為將林林家煤爐效率低的原因是什么？
（4）從大的方面講，家用煤爐除了熱效率低浪費(fèi)能源的缺點(diǎn)外，另一個(gè)主要缺點(diǎn)是什么？

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量、初溫、末溫和比熱容，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量即為林林家每天燒水做飯需要的熱量；
（2）根據(jù)題意可知煤完全燃燒釋放的熱量，又知道普通煤的熱值，根據(jù)Q_放=mq求出需要煤的質(zhì)量；
（3）根據(jù)Q_放=mq求出2kg煤完全燃燒釋放的熱量，水吸收的熱量和煤完全燃燒釋放熱量的比值即為煤爐的效率；煤爐效率低的原因從燃料的熱值、熱量的散失等方面來(lái)考慮；
（4）從安全、對(duì)環(huán)境的污染等方面來(lái)分析．

解答 解：（1）林林家每天燒水做飯需要的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×30kg×（100℃-20℃）
=1.008×10⁷J；
（2）由題意可知，煤完全燃燒釋放的熱量：
Q_放=Q_吸=1.008×10⁷J，
由Q_放=mq可得，需要煤的質(zhì)量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$═$\frac{1.008×1{0}^{7}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=0.336kg；
（3）2kg煤完全燃燒釋放的熱量：
Q_放′=m″q=2kg×3×10⁷J/kg=6×10⁷J，
煤爐的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}′}$×100%=$\frac{1.008×1{0}^{7}J}{6×1{0}^{7}J}$×100%=16.8%，
林林家煤爐效率低的原因：一方面煤不能完全燃燒，另一方面煤燃燒放出的熱量不能被水完全吸收，大部分的熱量散失掉了；
（4）家用煤爐的缺點(diǎn)：不安全，煤氣中毒；引起火災(zāi)；大氣污染；不衛(wèi)生等．
答：（1）林林家每天燒水做飯需要1.008×10⁷J的熱量；
（2）如果普通煤的熱值為3×10⁷J/kg，從理論上講將林林家每天做飯需要0.336kg煤；
（3）林林計(jì)算他家煤爐的效率為16.8%；林林家煤爐效率低的原因是煤燃燒不充分；熱量散失嚴(yán)重等；
（4）家里煤爐的另一個(gè)主要缺點(diǎn)是不安全，煤氣中毒；引起火災(zāi)；大氣污染；不衛(wèi)生等．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了吸熱公式、燃料完全燃燒釋放熱量公式、效率公式的應(yīng)用，正確的分析煤的利用率低的原因和家用煤爐的缺點(diǎn)是關(guān)鍵．