某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了加热过程中水温随时间变化的图线（如图所示），若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值

Question

某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了加热过程中水温随时间变化的图线（如图所示），若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），煤的热值约为3×10⁷J/kg．求：

（1）煤完全燃烧放出的热量．
（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．
（4）通过计算你发现利用煤炉加热有什么特点？煤炉加热还有哪些缺点？

Answer 1

（1）煤完全燃烧产生的热量：
Q_放=m_煤q=2kg×3×10⁷J/kg=6×10⁷J；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm_水（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)/(6×107J)×100%=4.2%；
（4）由计算结果可知，煤炉煤炉的效率很低；煤炭燃烧过程中，会产生大量有害气体，污染大气．
答：（1）煤完全燃烧产生的热量为6×10⁷J；
（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4.2%；
（4）煤炉的效率很低；煤炉加热会产生大量有害气体，污染大气．