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小明在家中用蜂窝煤炉烧水,将一壶质量为2.5kg的水从20℃加热至沸腾(在一标准大气压下),若整个加热过程中共燃烧无烟煤200g.已知无烟煤的热值为3.4×107J/kg.试计算:(1)水共吸收了多少

来源:新能源网
时间:2024-08-17 11:08:17
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小明在家中用蜂窝煤炉烧水,将一壶质量为2.5kg的水从20℃加热至沸腾(在一标准大气压下),若整个加热过程中共燃烧无烟煤200g.已知无烟煤的热值为3.4×107J/kg.试计算:

【专家解说】:试题答案:已知:水的质量m=2.5kg,初温t0=20℃,末温t=100℃,燃烧无烟煤的质量m′=200g=0.2kg,无烟煤的热值为q=3.4×107J/kg,水的比热c=4.2×103J/(kg•℃)
求:(1)水共吸收的热量Q吸=?;(2)无烟煤完全燃烧放出的热量Q放=?;(3)蜂窝煤炉的效率η=?
(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)
=4.2×103J/(kg•℃)×2.5kg×(100℃-20℃)
=8.4×105J;
(2)无烟煤完全燃烧时放出的热量:
Q放=qm′=3.4×107J/kg×0.2kg=6.8×106J;
(3)蜂窝煤炉的效率:
η=Q吸Q放×100%=8.4×105J6.8×106J×100%≈12.4%.
答:(1)水吸收的热量为8.4×105J;
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量为6.8×106J;
(3)蜂窝煤炉的效率为12.4%.