Question

小明學(xué)習(xí)了熱學(xué)的有關(guān)知識(shí)后，他想估算一下自己家每天燒水、煮飯、炒菜需要的時(shí)間，并把它折算成燒水時(shí)間，相當(dāng)于每天將30kg、20℃的水燒開（一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下）．
（1）小明家每天燒水做飯需要多少熱量？
（2）如果普通煤的熱值為3×10⁷J/kg，小明家實(shí)際平均每天需要4塊蜂窩煤，按每塊含煤0.5kg算，小明家煤爐的效率為多大？你認(rèn)為小明家煤爐效率低的原因是什么？
（3）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，另外一個(gè)主要缺點(diǎn)是什么？

Answer 1

分析：（1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫（一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)100℃），利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
（2）利用Q_放=mq計(jì)算出煤完全燃燒放出的熱量，然后利用吸收的熱量與總熱量即可求出小明家煤爐的效率；用煤燃燒加熱時(shí)，煤不能完全燃燒、熱量散失嚴(yán)重都是效率低的原因．
（3）從煤爐的效率、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）Q_放=m′q=4×0.5kg×3×10⁷J/kg=6×10⁷J；
小明家煤爐的效率為：η=

Q吸

Q放

×100%=

1.008×107J

6×107J

×100%=16.8%；
小明家煤爐效率低的原因是煤不能完全燃燒、熱量散失嚴(yán)重．
（3）用煤爐燒水的主要缺點(diǎn)：效率低；污染環(huán)境．
答：（1）小明家每天燒水做飯需要1.008×10⁷J的熱量．
（2）小明家煤爐的效率為16.8%；小明家煤爐效率低的原因是煤不能完全燃燒、熱量散失嚴(yán)重．
（3）造成空氣污染．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)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(yùn)用，增強(qiáng)了學(xué)生的節(jié)能意識(shí)、環(huán)保意識(shí)，有意義！