某物理興趣小組的同學,用煤爐給10Kg的水加熱,同時繪製瞭如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的曲線,若在6mi...
問題詳情:
某物理興趣小組的同學,用煤爐給10Kg的水加熱,同時繪製瞭如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的曲線,若在6min內共完全燃燒了0.6kg的煤,水的比熱容為4.2×103J/(kg•℃),煤的熱值為3×107J/kg.這些煤完全燃燒產生的熱量是 J;假如單位時間燃燒煤的質量相同,則在燒水過程中, 熱效率最高(選填“0~2min“、”2~4min“或“4~6min“),其值為 .
【回答】
【考點】燃料的熱值;熱量的計算.
【分析】(1)已知煤的質量和熱值,利用Q=mq可求得煤完全燃燒產生的熱量;
(2)由圖知,0﹣2min時間加熱,水升高的溫度最高可知其熱效率最高;
(3)燒水時的熱效率(熱效率等於水吸收的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比).
【解答】解:
(1)煤完全燃燒產生的熱量Q放=mq=0.6kg×3×107J/kg=1.8×107J;
(2)圖中所示在0~2min時間內,水的溫度升高最快,所以該時間段熱效率最高;
(3)在0~2min時間內煤完全燃燒產生的熱量Q放1=Q放×=1.8×107J×=6×106J;
在0~2min時間內水吸收的熱量Q吸1=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×(50℃﹣20℃)=1.26×106J;
煤爐燒水時的熱效率η==×100%=21%.
故*為:1.8×107;0~2min;21%.
知識點:熱機效率
題型:填空題
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