某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10Kg的水加热,同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的曲线,若在6mi...
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问题详情:
某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10Kg的水加热,同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的曲线,若在6min内共完全燃烧了0.6kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤的热值为3×107J/kg.这些煤完全燃烧产生的热量是 J;假如单位时间燃烧煤的质量相同,则在烧水过程中, 热效率最高(选填“0~2min“、”2~4min“或“4~6min“),其值为 .
【回答】
【考点】燃料的热值;热量的计算.
【分析】(1)已知煤的质量和热值,利用Q=mq可求得煤完全燃烧产生的热量;
(2)由图知,0﹣2min时间加热,水升高的温度最高可知其热效率最高;
(3)烧水时的热效率(热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比).
【解答】解:
(1)煤完全燃烧产生的热量Q放=mq=0.6kg×3×107J/kg=1.8×107J;
(2)图中所示在0~2min时间内,水的温度升高最快,所以该时间段热效率最高;
(3)在0~2min时间内煤完全燃烧产生的热量Q放1=Q放×=1.8×107J×=6×106J;
在0~2min时间内水吸收的热量Q吸1=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×(50℃﹣20℃)=1.26×106J;
煤炉烧水时的热效率η==×100%=21%.
故*为:1.8×107;0~2min;21%.
知识点:热机效率
题型:填空题