Question

20．某中學(xué)為學(xué)生供應(yīng)開水，用鍋爐將200kg的水從20℃加熱到沸騰，當(dāng)?shù)貧鈮簽?標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，燃燒了4kg的無煙煤．（無煙煤的熱值是3.4×10⁷J/kg）求：
（1）鍋爐內(nèi)200kg的水吸收的熱量是多少焦耳？
（2）4kg無煙煤完全燃燒放出的熱量是多少焦耳？
（3）此鍋爐的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）已知水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫（1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓水的沸點為100℃），利用吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）計算水吸收的熱量；
（2）知道無煙煤的熱值和質(zhì)量，利用公式Q_放=mq計算無煙煤完全燃燒放出的熱量；
（3）知道水吸收的熱量和無煙煤完全燃燒放出的熱量，根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%求出此鍋爐的效率．

解答 解：
（1）1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓水的沸點為100℃，即末溫為100℃，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×200kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁷J；
（2）4kg無煙煤完全燃燒放出的熱量：
Q_放=q_煤m_煤=3.4×10⁷J/kg×4kg=1.36×10⁸J；
（3）此鍋爐的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$=$\frac{6.72×1{0}^{7}J}{1.36×1{0}^{8}J}$×100%≈49.4%．
答：（1）鍋爐內(nèi)的水吸收的熱量是6.72×10⁷J；
（2）無煙煤完全燃燒放出的熱量是1.36×10⁸J；
（3）此鍋爐的效率是49.4%．

點評 本題考查了吸熱公式、燃料燃燒放出熱量公式、熱效率公式的應(yīng)用，比較基礎(chǔ)．