Question

14．某同學學習了熱學的有關知識后，知道水的比熱容是c_水=4.2×10³J/（kg•℃），他想估算一下自己家每天燒水、做飯需要的熱量，于是他仔細記錄了每一天燒水、煮飯、炒菜需要的時間，并折算成燒水時間，相當于每天將30kg、20℃的水燒開（在一標準大氣壓下）．
（1）該同學家每天燒水、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，該同學家每天做飯需要多少kg煤？
（3）該同學家實際每天需要燒煤2kg，由此算出他家煤爐的效率只有16.5%，你認為該同學家煤爐效率低的原因是什么？（寫出兩條）

Answer 1

分析 （1）知道水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫，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．

解答 解：
（1）在一標準大氣壓下，水的沸點（末溫）為100℃，
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_放=Q_吸=1.008×10⁷J，
由Q_放=mq得：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.008×{10}^{7}J}{3×{10}^{7}J/kg}$=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；
答：（1）小明家每天燒水做飯需要1.008×10⁷J的熱量；
（2）從理論上講小明家每天燒水做飯需0.336kg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．

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(jié)能意識、環(huán)保意識，有意義！