某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线．若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约

Question

某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线．若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），煤的热值约为3×10⁷J/kg．求：
（1）煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率．

Answer 1

（1）煤完全燃烧产生的热量：
Q_放=mq=0.2kg×3×10⁷J/kg=6×10⁶J，
（2）由图可知，经过6min时间加热后水温由20℃达到80°，
则水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×（80℃-20℃）
=2.52×10⁶J；
（3）煤炉烧水时的热效率：
η=(Q吸)/(Q放)×100%=(2.52×106J)/(6×106J)×100%=42%；
答：（1）煤完全燃烧产生的热量为6×10⁶J；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×10⁶J；
（3）煤炉烧水时的热效率为42%．