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3.4×10
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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)水共吸收了多少热量? (2)这些无烟煤完全燃烧共能放出多少热量? (3)此蜂窝煤炉的效率为多少? |
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=×100%=×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%. |
举一反三
酒精的热值是3×107J/kg,完全燃烧0.25kg酒精能放出多少焦耳的热量?若用这些热量加热水,能使约多少kg水温度从20℃上升到100℃[c水=4.2×103J/(kg•℃)]? |
电热器正常工作时,电阻为1050欧姆,通过它的电流强度为0.5安培,则在1分钟内产生的热量是______焦耳,消耗的电功率是______瓦特,产生的这些热量用来将水加热,能使1千克水温度升高______°C. |
某中学为学生供应开水,用焦炭作为燃料,已知焦炭的热值是3×107J/kg,现完全燃烧了4.2kg的焦炭,放出的热量______,设该热量有25%被水吸收,能将______kg的水从25℃加热到100℃.[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)]. |
目前石油、煤炭消耗量的迅速增长,导致能源危机和环境污染.因此,开发和利用新能源,成为全世界最为关注的问题之一.小明家的太阳能热水器内装有100kg、25℃的水,经过一天照射后,温度升高了50℃.则水吸收的热量是多少?若改用效率为40%的锅炉来烧这些水,要使水升高相同的温度需要完全燃烧多少千克煤?[水的比热容是4.2×103J/(kg・℃),煤的热值是3.0×107J/kg]. |
每年麦收时节,农民往往把麦秸杆堆在田里焚烧,这样既污染环境,又浪费资源. 据测算,1t麦秸杆在沼气池中可以产生270m3沼气,剩余的残渣还是优质有机肥料.统计表明,荆州市农村一个村一般每年可产生500t麦秸杆,若这些麦秸杆用来在沼气池中产生沼气,产生的沼气完全燃烧后,可以放出______J的热量;在标准大气压下,可以将______壶装有质量为2.5kg、初温为20℃的水烧开[沼气的热值为1.9×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]. |
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