Question

7．王萌同學(xué)學(xué)習(xí)了有關(guān)的熱學(xué)知識(shí)后，知道水的比熱容是4.2×10³J/（kg•°C），她想估算一下家中每天燒水、煮飯需要的熱量．于是她仔細(xì)地記錄了燒水、煮飯所需的時(shí)間，并經(jīng)折算成燒水時(shí)間，相當(dāng)于每天將30kg、20℃的水燒開(kāi)（一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）．
（1）王萌同學(xué)家每天生活飲食需要多少熱量？
（2）已知煤的熱值為3×10⁷J/kg，她家每天實(shí)際用煤2kg，則完全燃燒這些煤能放出多少熱量？推算她家供熱系統(tǒng)的熱效率是多少？
（3）說(shuō)明家用煤爐效率低的原因是什么？家用煤爐除了熱效率低以外，還有一個(gè)重大的問(wèn)題是什么？

Answer 1

分析 （1）利用熱量計(jì)算公式計(jì)算王萌同學(xué)家每天生活飲食需要的熱量；
（2）先利用Q_放=mq求煤炭放出的熱量，再利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$求效率；
（3）答案只要合理即可．

解答 解：（1）王萌家每天生活飲食需要熱量：
Q_吸=Cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg．℃）×30kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁷J；
（2）完全燃燒2kg煤放出熱量：
Q_放=mq=2kg×3×10⁷J/kg=6×10⁷J；
熱效率：η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.008×1{0}^{7}J}{6×1{0}^{7}J}$×100%=16.8%；
（3）家用煤爐效率低的原因有：煤炭沒(méi)有完全燃燒，熱量散失到空氣中；
家用煤爐除了熱效率低以外，在煤炭燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生有害氣體和固態(tài)小顆粒，污染環(huán)境．
答：（1）王萌同學(xué)家每天生活飲食需要1.008×10⁷J熱量，
（2）她家供熱系統(tǒng)的熱效率是16.8%；（3）煤炭沒(méi)有完全燃燒，熱量散失到空氣中；污染環(huán)境．

點(diǎn)評(píng) 該題考查熱量和熱效率的計(jì)算，計(jì)算過(guò)程要考慮熱損失；利用燃料燃燒放熱公式計(jì)算，要考慮熱量的損耗及利用率．