Question

4．小華學習了熱學的有關知識后，知道水的比熱容是4.2×10³J/（kg•℃），他想估算一下自己家每天燒水做飯需要的熱量．于是小華仔細記錄了他家每天燒水、做飯、炒菜需要的時間，并把它折算成燒水的時間，相當于每天將25kg、20℃的水燒開（在標準大氣壓下）．
（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，從理論上講小明家每天燒水做飯需要多少千克普通煤？
（3）小明家實際平均每天需要燒4塊蜂窩煤，按每塊蜂窩煤含煤0.5kg計算，他家每天實際用煤2kg，由此小明計算出他家煤爐的效率只有14%．你認為小明家煤爐效率低的原因是什么？

Answer 1

分析 （1）在標準大氣壓下水的沸點是100℃，又知道水的質(zhì)量、比熱容和初溫，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出小明家每天燒水、煮飯、炒菜需要的熱量；
（2）由題知Q_吸=Q_放，再利用Q_放=mq計算需要煤的質(zhì)量；
（3）用煤燃燒加熱時，煤不能完全燃燒、熱量散失嚴重．

解答 解：（1）在標準大氣壓下水的沸點是100℃，
則小明家每天燒水、煮飯、炒菜需要的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×25kg×（100℃-20℃）=8.4×10⁶J；
（2）由題知，Q_放=Q_吸=8.4×10⁶J，
由Q_放=mq可得，
小明家每天燒水、煮飯、炒菜需要煤的質(zhì)量：m_煤=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=0.28kg；
（3）小明家煤爐效率低的原因是：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．
答：（1）小明家每天燒水、做飯需要8.4×10⁶J 的熱量；  
（2）小明家每天燒水、做飯需要0.28kg的煤；
（3）小明家煤爐效率低的原因是：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．

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！